本發(fā)明的各方面和實施方式涉及氣體供給系統(tǒng)、氣體供給控制方法和氣體置換方法。

背景技術(shù)：

在利用處理氣體的等離子體等對半導(dǎo)體晶片等被處理體進(jìn)行處理的處理裝置中，已知有對向處理裝置的處理氣體的供給進(jìn)行控制的氣體供給裝置。在這樣的氣體供給裝置中，包括對氣體的流量進(jìn)行控制的流量控制裝置和對氣體的供給與供給停止進(jìn)行控制的多個閥等構(gòu)成部件。這些構(gòu)成部件由使氣體流通的配管連接，配置在基座的同一面上。

另外，有時將流量控制裝置和閥等構(gòu)成部件間配置在基座的同一面上，將相鄰的構(gòu)成部件間由通過基座的內(nèi)部的配管連接。由此，能夠?qū)怏w供給裝置所包括的構(gòu)成部件緊密地配置在基座的同一面上，能夠進(jìn)行使氣體供給裝置的小型化。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利第5020758號

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明想要解決的技術(shù)問題

然而，在對向處理裝置的處理氣體的供給進(jìn)行控制的氣體供給系統(tǒng)中，如果連接氣體供給系統(tǒng)所包括的各構(gòu)成部件的配管的容積較大，則在更換配管內(nèi)流動的處理氣體時，排出殘留在配管內(nèi)的處理氣體就需要時間。由此，在一邊更換處理氣體一邊實施多個工藝的處理裝置中，提高生產(chǎn)量就變得困難。

另外，通過閥的打開和關(guān)閉，高速地切換處理氣體時，如果連接氣體供給系統(tǒng)所包括的各構(gòu)成部件的配管的容積較大，則要在配管內(nèi)的壓力達(dá)到所希望的壓力前打開閥，將處理氣體控制在所希望的壓力就變得困難。

用于解決技術(shù)問題的技術(shù)方案

本發(fā)明的一個方面例如是向?qū)Ρ惶幚眢w進(jìn)行處理的處理裝置供給氣體的氣體供給系統(tǒng)，具有構(gòu)成氣體供給系統(tǒng)的多個構(gòu)成部件和配置多個構(gòu)成部件的基座。在多個構(gòu)成部件中，一部分構(gòu)成部件配置于基座的一個面，另一部分構(gòu)成部件配置于作為基座的一個面的背面的另一個面。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的各方面和實施方式，能夠提高工藝的生產(chǎn)量，并能夠提高處理氣體的壓力控制的精度。

附圖說明

圖1是表示實施例1中的處理系統(tǒng)的一個例子的圖。

圖2是表示實施例1中的流量控制器和二次側(cè)閥的配置的一個例子的圖。

圖3是表示現(xiàn)有的流量控制器和二次側(cè)閥的配置的圖。

圖4是表示比較例中的氣體流量的控制方法的一個例子的圖。

圖5是表示實施例1中的氣體流量的控制方法的一個例子的圖。

圖6是表示實施例1和比較例中的氣體的發(fā)光強(qiáng)度的一個例子的圖。

圖7是表示比較例中的節(jié)流孔周邊的配管的壓力變化的一個例子的圖。

圖8是表示實施例1中的節(jié)流孔周邊的配管的壓力變化的一個例子的圖。

圖9是表示實施例1中的節(jié)流孔周邊的配管的容積比與平衡壓力的關(guān)系的一個例子的圖。

圖10是表示實施例1中的節(jié)流孔周邊的配管的容積比的適當(dāng)范圍的一個例子的圖。

圖11是表示實施例1中的規(guī)定時間T與蝕刻速度的關(guān)系的一個例子的圖。

圖12是表示使用實施例1的氣體供給控制方法的迅速交替工藝的一個例子的流程圖。

圖13是表示實施例2中的氣體供給系統(tǒng)的一個例子的圖。

圖14是表示實施例2中的處理系統(tǒng)的一個例子的圖。

圖15是表示實施例2中的處理系統(tǒng)的運(yùn)用方法的一個例子的流程圖。

圖16是表示實驗體系的一個例子的圖。

圖17是表示實驗結(jié)果的一個例子的圖。

圖18是表示配管的每個長度的處理容器內(nèi)的壓力變化的一個例子的圖。

圖19是表示實施例3中的處理系統(tǒng)的運(yùn)用方法的一個例子的流程圖。

圖20是表示實施例4中的處理系統(tǒng)的一個例子的圖。

圖21是對涉及閥V11的配置的變形例進(jìn)行說明的圖。

圖22是表示實施例4中的處理系統(tǒng)的運(yùn)用方法的一個例子的流程圖。

圖23是表示圖22所示的運(yùn)用方法中的氣體的流量的變化的一個例子的時間圖。

圖24是對在圖22的流程圖所示的步驟ST35中使用的氣體A和在步驟ST37中使用的氣體B進(jìn)行例示的表。

圖25是表示實施例5中的處理系統(tǒng)的運(yùn)用方法的一個例子的流程圖。

圖26是表示圖25所示的運(yùn)用方法中的氣體的流量的變化的一個例子的時間圖。

圖27是表示實施例6中的處理系統(tǒng)的一個例子的圖。

附圖標(biāo)記說明

EL 排氣管

FD 流量控制器

FU 流量控制單元

FUG 流量控制單元組

FV1 一次側(cè)閥

FV2 二次側(cè)閥

GL1 配管

GL2 配管

GP1 氣體供給系統(tǒng)

GP2 氣體供給系統(tǒng)

GP3 氣體供給系統(tǒng)

GS 氣體供給源

W 半導(dǎo)體晶片

10a 處理系統(tǒng)

10b 處理系統(tǒng)

10c 處理系統(tǒng)

10d 處理系統(tǒng)

12 處理容器

50 排氣裝置

51 排氣裝置

52 排氣管

100 氣體供給系統(tǒng)

101a 處理裝置

101b 處理裝置

150 氣體供給管

201 控制閥

202 控制電路

203 壓力計

204 壓力計

205 節(jié)流孔

206 配管

207 配管

208 配管

210 螺孔

212 基座

212a 面

212b 面。

具體實施方式

以下，參照附圖對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行說明。另外，在本說明書和附圖中，針對實質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)，標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，省略重復(fù)的說明。

[實施例1]

[處理系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)]

首先，參照圖1對實施例1中的處理系統(tǒng)10a的整體結(jié)構(gòu)的一個例子進(jìn)行說明。圖1是表示實施例1中的處理系統(tǒng)10a的一個例子的圖。處理系統(tǒng)10a具有氣體供給系統(tǒng)100和處理裝置101a。氣體供給系統(tǒng)100具有流量控制器FD、一次側(cè)閥FV1和二次側(cè)閥FV2，控制從氣體供給源GS向處理裝置101a的氣體的供給。流量控制器FD、一次側(cè)閥FV1和二次側(cè)閥FV2是構(gòu)成氣體供給系統(tǒng)100的多個構(gòu)成部件的一個例子。在本實施例中，處理裝置101a例如是電容耦合型等離子體蝕刻裝置。以下，有時將處理裝置101a稱為反應(yīng)器部。

[處理裝置101a的結(jié)構(gòu)例]

處理裝置101a具有例如表面經(jīng)過氧化鋁膜處理(陽極氧化處理)的由鋁構(gòu)成的大致圓筒形的腔室C。腔室C被接地。在腔室C的內(nèi)部設(shè)置有載置臺120。載置臺120載置作為被處理體的一個例子的半導(dǎo)體晶片W。

用于激發(fā)等離子體的高頻電源130通過匹配器130a與載置臺120連接。高頻電源130將適合于在腔室C內(nèi)生成等離子體的頻率、例如60MHz的高頻電力施加給載置臺120。另外，載置臺120載置半導(dǎo)體晶片W，同時也作為下部電極發(fā)揮功能。匹配器130a使負(fù)載阻抗與高頻電源130的內(nèi)部(或者輸出)阻抗匹配。在腔室C內(nèi)生成等離子體時，匹配器130a以使高頻電源130的內(nèi)部阻抗與負(fù)載阻抗表面上一致的方式發(fā)揮功能。

在腔室C的頂部設(shè)置有噴頭110。噴頭110也作為上部電極發(fā)揮功能。來自高頻電源130的高頻電力施加在載置臺120與噴頭110之間。氣體從噴頭110的氣體導(dǎo)入口140被導(dǎo)入到設(shè)置在噴頭110的內(nèi)部的緩沖空間110b中，通過在噴頭110的下面形成的多個氣體通氣孔110a被噴出到腔室C內(nèi)。

處理裝置101a利用向腔室C內(nèi)供給的所希望的氣體的等離子體對半導(dǎo)體晶片W施行微細(xì)加工。利用流量控制器FD控制向腔室C內(nèi)供給的氣體。在本實施例中，流量控制器FD例如是壓力式的流量控制裝置(FCS)。

[流量控制器FD的結(jié)構(gòu)例]

流量控制器FD與用于從氣體供給源GS向處理裝置101a供給氣體的氣體供給管150連接。氣體供給管150與處理裝置101a的氣體導(dǎo)入口140連接。在流量控制器FD的上游側(cè)(氣體供給源GS側(cè))配置一次側(cè)閥FV1，在流量控制器FD的下游側(cè)(半導(dǎo)體制造裝置側(cè))配置二次側(cè)閥FV2。一次側(cè)閥FV1和二次側(cè)閥FV2能夠被控制成全開或者全閉。

流量控制器FD具有控制閥201、對控制閥201的開度進(jìn)行控制的控制電路202、壓力計203、壓力計204、節(jié)流孔205、配管206、配管207和配管208。流量控制器FD通過對控制閥201的開度進(jìn)行控制，從而控制流過氣體供給管150、向腔室C內(nèi)供給的氣體的流量。作為控制閥201的一個例子，能夠舉出電磁閥驅(qū)動型的金屬膜片閥。

一次側(cè)閥FV1的上游側(cè)通過配管與氣體供給源GS連接。一次側(cè)閥FV1的下游側(cè)通過連接流量控制器FD和一次側(cè)閥FV1的配管GL1與配管206連接。將配管GL1的長度定義為L_a1。配管206的下游側(cè)與控制閥201的上游側(cè)連接?？刂崎y201的下游側(cè)與配管207的上游側(cè)連接。配管207的下游側(cè)通過節(jié)流孔205與配管208的上游側(cè)連接。配管208的下游側(cè)通過連接流量控制器FD和二次側(cè)閥FV2的配管GL2與二次側(cè)閥FV2的上游側(cè)連接。將配管GL2的長度定義為L_a2。二次側(cè)閥FV2的下游側(cè)與氣體供給管150連接。

其中，將配管207的流路內(nèi)的壓力定義為P₁，將配管207的流路內(nèi)的容積定義為V₁。另外，將配管208和配管GL2的流路內(nèi)的壓力定義為P₂，將配管208和配管GL2的流路內(nèi)的容積的合計定義為V₂。在流量控制器FD中，在以大致滿足臨界膨脹壓力條件P₁＞2×P₂的方式控制配管207內(nèi)的壓力P₁與配管208和配管GL2內(nèi)的壓力P₂時，如以下的關(guān)系式(1)所示，流過節(jié)流孔205的氣體流量Q只由節(jié)流孔205的上游側(cè)的壓力P₁決定。

Q＝CP₁···(1)

流量控制器FD按照以下方式進(jìn)行控制：根據(jù)上述式(1)對控制閥201進(jìn)行控制，調(diào)整壓力P₁，從而使節(jié)流孔205的下游側(cè)的氣體流量Q成為與工藝條件相符合的所希望的值。另外，上述式(1)的C是由節(jié)流孔205的口徑和氣體溫度等決定的常數(shù)。另外，利用壓力計203和壓力計204分別計量壓力P₁和壓力P₂。

在以上的結(jié)構(gòu)的處理裝置101a中進(jìn)行蝕刻等處理時，首先，將半導(dǎo)體晶片W搬入到腔室C內(nèi)，載置在載置臺120上。其次，將腔室C內(nèi)的壓力減壓至真空狀態(tài)。接著，將從氣體供給源GS輸出的氣體從噴頭110噴淋狀地導(dǎo)入到腔室C內(nèi)。然后，向載置臺120施加從高頻電源130輸出的規(guī)定的高頻電力。

通過利用高頻電力使導(dǎo)入到腔室C內(nèi)的氣體發(fā)生電離和解離而生成的等離子體的作用，對載置在載置臺120上的半導(dǎo)體晶片W進(jìn)行等離子體蝕刻等處理。在等離子體蝕刻等處理終止后，將半導(dǎo)體晶片W搬出到腔室C的外部。另外，處理裝置101a并不限于使用等離子體進(jìn)行處理的情況，也可以通過熱處理等對半導(dǎo)體晶片W實施微細(xì)加工。

[流量控制器FD和二次側(cè)閥FV2的配置]

在本實施例中的氣體供給系統(tǒng)100中，在構(gòu)成氣體供給系統(tǒng)100的多個構(gòu)成部件中，一部分構(gòu)成部件配置于基座212的一個面，另一部分構(gòu)成部件配置于作為基座212的背面的另一個面。以下，作為構(gòu)成氣體供給系統(tǒng)100的多個構(gòu)成部件，以流量控制器FD和二次側(cè)閥FV2為例，對構(gòu)成氣體供給系統(tǒng)100的多個構(gòu)成部件的配置的一個例子進(jìn)行說明。

圖2是表示實施例1中的流量控制器FD和二次側(cè)閥FV2的配置的一個例子的圖。在本實施例中，流量控制器FD和二次側(cè)閥FV2配置于基座212上的不同的面。例如，如圖2所示，流量控制器FD配置于基座212的一個面212a，二次側(cè)閥FV2配置于作為配置有流量控制器FD的基座212的面212a的背面的另一個面212b。

另外，例如，如圖2所示，連接在流量控制器FD與二次側(cè)閥FV2之間、在內(nèi)部流動氣體的配管GL2在基座212的厚度方向上貫通基座212，在基座212內(nèi)部形成為直線狀。

其中，圖2所示的配管GL2的流路的容積V_a例如可以表示為下述的式(2)。

V_a＝πr²L_a2＝πr²(2A+t₁)···(2)

另外，在上述(2)中，r表示配管GL2的流路的半徑，A表示用于將流量控制器FD和二次側(cè)閥FV2用螺釘固定在基座212上的螺孔210的深度，t₁表示螺孔210的間隔。

例如，將配管GL2的流路的半徑r假設(shè)為1.5mm，將螺孔210的深度A假設(shè)為5mm，將螺孔210的間隔t₁假設(shè)為1mm時，圖2所示的配管GL2的流路的容積V_a大約為0.077cc。

其中，在現(xiàn)有的氣體供給系統(tǒng)中，構(gòu)成氣體供給系統(tǒng)的多個構(gòu)成部件配置于基座的同一面。圖3是表示現(xiàn)有的流量控制器FD和二次側(cè)閥FV2的配置的圖。在構(gòu)成氣體供給系統(tǒng)的多個構(gòu)成部件例如是流量控制器FD和二次側(cè)閥FV2的情況下，在現(xiàn)有的氣體供給系統(tǒng)中，例如如圖3所示，流量控制器FD和二次側(cè)閥FV2配置于基座212的同一面212a。

如圖3所示，在現(xiàn)有的氣體供給系統(tǒng)中，由于流量控制器FD和二次側(cè)閥FV2緊密地配置于基座212的同一面212a，連接在流量控制器FD與二次側(cè)閥FV2之間的配管GL2′以從配置有流量控制器FD和二次側(cè)閥FV2的基座212的面212a向基座212的內(nèi)部延伸、再向基座212的面212a延伸的方式成為彎曲的形狀。

其中，圖3所示的配管GL2′的流路的容積V_a′例如能夠表示為下述的式(3)。

V_a′＝πr²(2α₁+α₂)＝πr²{2(A+t₂+2r)+α₂}···(3)

另外，在上述(3)中，α₁表示基座212的厚度方向的配管GL2′的流路的長度，α₂表示基座212的平面方向的配管GL2′的流路的長度，t₂表示螺孔210與配管GL2′的間隔。

例如，將配管GL2′的流路的半徑r假設(shè)為1.5mm，將螺孔210的深度A假設(shè)為5mm，將螺孔210與配管GL2′的間隔t₂假設(shè)為1mm，將基座212的平面方向的配管GL2′的流路的長度α₂假設(shè)為24mm時，圖3所示的配管GL2′的流路的容積V_a′大約為0.296cc。

這樣，將二次側(cè)閥FV2配置于配置有流量控制器FD的基座212的面的背面，利用貫通基座212的直線狀的配管GL2連接流量控制器FD和二次側(cè)閥FV2，由此本實施例的氣體供給系統(tǒng)100與流量控制器FD和二次側(cè)閥FV2配置于基座212的同一面的現(xiàn)有的氣體供給系統(tǒng)相比，能夠縮短連接流量控制器FD和二次側(cè)閥FV2的配管GL2。由此，本實施例的氣體供給系統(tǒng)100與現(xiàn)有的氣體供給系統(tǒng)相比，能夠減小連接流量控制器FD和二次側(cè)閥FV2的配管GL2的容積。

另外，在圖2中，例示了流量控制器FD和二次側(cè)閥FV2的配置，關(guān)于流量控制器FD和一次側(cè)閥FV1的配置也是同樣的情況，在配置有流量控制器FD的基座212的面的背面配置一次側(cè)閥FV1，利用貫通基座212的直線狀的配管GL1連接流量控制器FD和一次側(cè)閥FV1。

[氣體供給控制方法]

接著，在參照圖4對比較例中的氣體供給控制方法進(jìn)行說明，之后參照圖5對本實施例中的氣體供給控制方法進(jìn)行說明。圖4是表示比較例中的氣體流量的控制方法的一個例子的圖。圖5是表示實施例1中的氣體流量的控制方法的一個例子的圖。

在圖4的(a)中，橫軸表示時間，縱軸表示一次側(cè)閥FV1、二次側(cè)閥FV2和控制閥201的各自的控制狀態(tài)。在圖4的(b)中，橫軸表示時間，縱軸表示流量控制器FD內(nèi)的壓力P₁和P₂。在圖4的(c)中，橫軸表示時間，縱軸表示流過二次側(cè)閥FV2的氣體的流量。

在比較例中，通過圖4的(a)所示的各閥的開閉控制對氣體供給進(jìn)行控制。按照步驟1→步驟2→步驟3→步驟2→步驟3→···的順序控制各閥。將步驟2和步驟3重復(fù)規(guī)定次數(shù)。

另外，一次側(cè)閥FV1和二次側(cè)閥FV2能夠進(jìn)行全開或者全閉的控制。一次側(cè)閥FV1和二次側(cè)閥FV2為“打開(OPEN)”時，表示其閥是全開。另外，一次側(cè)閥FV1和二次側(cè)閥FV2為“關(guān)閉(CLOSE)”時，表示其閥是全閉。控制閥201能夠進(jìn)行全開、全閉和成為其中間的開度的控制?？刂崎y201為“控制中”時，通過控制電路202的控制對控制閥201的開度進(jìn)行控制，將與開度相對應(yīng)的流量的氣體供給處理裝置101a?？刂崎y201為“控制停止”時，控制閥201成為全閉的狀態(tài)，向處理裝置101a的氣體供給停止。

將圖4的(a)所示的各步驟中的各閥的狀態(tài)表示如下。

(步驟1)

在步驟1中，一次側(cè)閥FV1和二次側(cè)閥FV2被控制為全閉，停止控制閥201的控制，向處理裝置101a的氣體供給停止。

(步驟2)

在步驟2中，一次側(cè)閥FV1和二次側(cè)閥FV2被控制為全開，之后控制閥201變成控制中，向處理裝置101a供給氣體。

(步驟3)

在步驟3中，一次側(cè)閥FV1和二次側(cè)閥FV2被控制為全閉，之后再停止控制閥201的控制，向處理裝置101a的氣體供給停止。

另外，一次側(cè)閥FV1和二次側(cè)閥FV2的開閉動作的順序可以是同時，也可以在二次側(cè)閥FV2進(jìn)行打開的動作之后經(jīng)過規(guī)定的時間后，一次側(cè)閥FV1進(jìn)行打開的動作。另外，在步驟2中，在一次側(cè)閥FV1和二次側(cè)閥FV2的打開的動作結(jié)束后進(jìn)行控制閥201的控制。從而，一次側(cè)閥FV1和二次側(cè)閥FV2的打開的動作結(jié)束后，在經(jīng)過規(guī)定時間T后開始控制閥201的控制動作。在本實施例中，規(guī)定時間T例如為200毫秒，但不限于此。

接著，相對于上述各步驟中的各閥的控制，對圖4的(b)所示的流量控制器FD內(nèi)的壓力P₁和P₂、以及圖4的(c)所示的流過二次側(cè)閥FV2的氣體的流量進(jìn)行說明。

在向處理裝置101a的氣體供給停止前，滿足臨界膨脹壓力條件P₁＞2×P₂，因此在步驟1中向處理裝置101a的氣體供給停止后，在配管207與配管208之間，如果要成為平衡狀態(tài)，就會通過節(jié)流孔205發(fā)生氣體的移動。因此，如圖4的(b)所示，配管207內(nèi)的壓力P₁緩慢地下降，配管208內(nèi)的壓力P₂緩慢地上升。另外，在步驟1中二次側(cè)閥FV2被控制為全閉，因此如圖4的(c)所示，氣體不會流過二次側(cè)閥FV2。

在步驟2中，首先，將一次側(cè)閥FV1和二次側(cè)閥FV2控制為全開。由此，如圖4的(b)所示，流量控制器FD的壓力P₁和P₂一旦下降，如圖4的(c)所示，殘留在配管207、配管208和配管GL2內(nèi)的氣體就會流過二次側(cè)閥FV2。然后，經(jīng)過規(guī)定時間T后，如圖4的(a)所示，流量控制器FD內(nèi)的控制閥201開始控制，因此圖4的(b)所示的流量控制器FD的壓力P₁上升，所希望的流量的氣體流過二次側(cè)閥FV2。

然后，利用控制閥201，如圖4的(b)所示，固定地控制配管207內(nèi)的壓力P₁和配管208內(nèi)的壓力P₂，如圖4的(c)所示，固定地控制通過二次側(cè)閥FV2的氣體流量。也就是說，如果控制閥201變成控制中，就能將向腔室C供給的氣體的流量控制在規(guī)定的量。

在步驟3中，將一次側(cè)閥FV1和二次側(cè)閥FV2控制為全閉后，控制閥201變成全閉的狀態(tài)，向處理裝置101a的氣體供給停止。由此，在配管207與配管208之間，如果要成為平衡狀態(tài)，就會通過節(jié)流孔205發(fā)生氣體的移動。其結(jié)果是，如圖4的(b)所示，配管207的壓力P₁下降，配管208的壓力P₂上升。另外，在步驟3中，二次側(cè)閥FV2被控制為全閉，因此如圖4的(c)所示，氣體不會流過二次側(cè)閥FV2。

圖6是表示實施例1和比較例中的氣體的發(fā)光強(qiáng)度的一個例子的圖。根據(jù)腔室C內(nèi)的氣體的發(fā)光強(qiáng)度能夠觀測向腔室C內(nèi)供給的氣體的流量的時間性變化。如果腔室C內(nèi)的氣體的發(fā)光強(qiáng)度變高，氣體的流量就增加，如果腔室C內(nèi)的氣體的發(fā)光強(qiáng)度變低，氣體的流量就下降。

在比較例中，如圖4的(a)的步驟2所示，(1)一次側(cè)閥FV1和二次側(cè)閥FV2成為全開的狀態(tài)，(2)之后控制閥201成為控制中。在比較例中，在打開二次側(cè)閥FV2的時刻開始向處理裝置101a的氣體供給。因此，在從將一次側(cè)閥FV1和二次側(cè)閥FV2控制為全開到控制閥201成為控制中的規(guī)定時間T內(nèi)，圖4的(a)所示的殘留在一次側(cè)閥FV1與二次側(cè)閥FV2之間的配管內(nèi)的氣體流過二次側(cè)閥FV2，向腔室C內(nèi)供給?？刂崎y201開始控制時，控制為規(guī)定流量的氣體流過二次側(cè)閥FV2，向腔室C供給。這樣，在比較例中，在步驟2中通過上述(1)和(2)的2階段的控制，向腔室C內(nèi)供給的氣體流量在發(fā)生圖6的2階段I1和I2的上升后，被控制為規(guī)定的流量。

圖6所示的、控制閥201開始控制前的第1段I1的氣體的流量的上升的高度和傾斜度，由殘留在流量控制器FD內(nèi)的氣體決定。該殘留氣體的狀態(tài)因即將開始此次的氣體的供給之前的流量控制器FD的使用狀態(tài)和流量控制器FD的個體差異不同而不同。因此，對第1段I1的氣體的流量的上升進(jìn)行完全地管理是困難的。因此，特別而言，對第1段I1的發(fā)光強(qiáng)度的波形、即第1段I1的氣體的流量的控制進(jìn)行完全地管理比第二段I2的氣體流量的控制難。

作為用于消除氣體的流量的第1段I1的上升的一個方法，有減小停止向處理裝置101a的氣體供給期間的配管207內(nèi)的壓力P₁的變動的方法。實現(xiàn)其方法的一個手段是本實施例中的氣體供給控制方法。

在本實施例中的氣體供給控制方法中，將一次側(cè)閥FV1控制為全開，通過二次側(cè)閥FV2的開閉動作進(jìn)行氣體的流量的控制。由此，對于向腔室C內(nèi)供給的氣體的流量，能夠抑制發(fā)生上述的2階段I1和I2的上升那樣的、腔室C內(nèi)的氣體供給時的急劇變化。

具體而言，在本實施例中的氣體供給控制方法中，如圖5的(a)所示地控制各閥。將各步驟中的各閥的狀態(tài)表示如下。

(步驟1)

在步驟1中，一次側(cè)閥FV1被控制為全開，控制閥201為控制中。二次側(cè)閥FV2被控制為全閉，向處理裝置101a的氣體供給停止。

(步驟2)

在步驟2中，一次側(cè)閥FV1繼續(xù)被控制為全開，控制閥201原樣被維持為控制中。二次側(cè)閥FV2被控制為全開，向處理裝置101a供給氣體。

(步驟3)

在步驟3中，一次側(cè)閥FV1繼續(xù)被控制為全開，控制閥201原樣被維持為控制中。二次側(cè)閥FV2被控制為全閉，向處理裝置101a的氣體供給停止。

相對于上述各步驟中的各閥的控制，對圖5的(b)所示的流量控制器FD內(nèi)的壓力P₁和P₂、以及圖5的(c)的流過二次側(cè)閥FV2的氣體的流量進(jìn)行說明。在本實施例中，在全部的步驟中一次側(cè)閥FV1繼續(xù)被控制為全開，控制閥201被維持為控制中。因此，配管207內(nèi)的壓力P₁大致固定。

另外，在本實施例中，配管208和配管GL2內(nèi)的壓力P₂與流過二次側(cè)閥FV2的氣體的流量根據(jù)二次側(cè)閥FV2的打開和關(guān)閉而變動。即：在圖5的(a)所示的本實施例的步驟1中，二次側(cè)閥FV2是閉的狀態(tài)，因此如圖5的(b)所示，配管208和配管GL2內(nèi)的壓力P₂變高，達(dá)到與配管207內(nèi)的壓力P₁相同的壓力時，維持為其壓力。另外，在步驟1中，二次側(cè)閥FV2被控制為全閉，因此如圖5的(c)所示，氣體不會流過二次側(cè)閥FV2。

在步驟2中，二次側(cè)閥FV2被控制為全開，與此對應(yīng)如圖5的(b)所示，配管208和配管GL2內(nèi)的壓力P₂變低，維持為規(guī)定的壓力。另外，如圖5的(c)所示，規(guī)定的流量的氣體流過二次側(cè)閥FV2。在步驟3中，二次側(cè)閥FV2再次被控制為全閉，如圖5的(b)所示，配管208和配管GL2內(nèi)的壓力P₂變高，達(dá)到與配管207內(nèi)的壓力P₁相同的壓力時，維持為其壓力。在步驟3中，二次側(cè)閥FV2被控制為全閉，因此如圖5的(c)所示，氣體不會流過二次側(cè)閥FV2。

這樣，在本實施例中，一次側(cè)閥FV1繼續(xù)被控制為全開，并且控制閥201繼續(xù)成為控制中。因此，不能控制的氣體不會殘留在流量控制器FD內(nèi)，能夠追隨二次側(cè)閥FV2的打開和關(guān)閉來控制氣體流量。由此，對應(yīng)二次側(cè)閥FV2的打開和關(guān)閉而流過二次側(cè)閥FV的氣體流量大致固定，向腔室C供給控制了流量的氣體。

如上所述，本實施例中的氣體供給控制方法將一次側(cè)閥FV1經(jīng)?？刂茷槿_，并且使控制閥201經(jīng)常處于控制中。由此，在將二次側(cè)閥FV2控制為全開，開始向處理裝置101a的氣體供給時，存在于限制了傳導(dǎo)的節(jié)流孔205的下游側(cè)的一部分氣體不通過節(jié)流孔205順暢地被供給腔室C內(nèi)。由此，如果開始向處理裝置101a的氣體供給，氣體就立刻被供給腔室C內(nèi)，其結(jié)果是，能夠消除如比較例中發(fā)生的那樣的、氣體的流量的2階段的上升。

然而，在上述的氣體供給控制方法中，存在發(fā)生配管207內(nèi)的壓力P₁以及配管208和配管GL2內(nèi)的壓力P₂的變動的情況。例如，在非常短的周期內(nèi)重復(fù)二次側(cè)閥FV2的打開和關(guān)閉時，配管207內(nèi)的壓力P₁以及配管208和配管GL2內(nèi)的壓力P₂不能達(dá)到平衡狀態(tài)，因此有時會發(fā)生2階段的上升。

因此，在本實施例中，在實施上述的氣體供給控制方法的流量控制器FD中，對配管207的容積V₁與配管208和配管GL2的合計容積V₂的容積比V₁/V₂進(jìn)行適當(dāng)化。這樣，通過使用容積V₁與V₂的容積比V₁/V₂已適當(dāng)化的流量控制器FD，實施本實施例的氣體供給控制方法，能夠完全地避免因殘留氣體而導(dǎo)致的氣體流量的2階段的上升。以下，對容積V₁和V₂的容積比V₁/V₂的適當(dāng)化進(jìn)行說明。

[氣體供給管的容積比的適當(dāng)化]

在本實施例中，改變流量控制器FD內(nèi)的控制閥201、節(jié)流孔205和二次側(cè)閥FV2的配置，對配管207的容積V₁與配管208和配管GL2的合計容積V₂的容積比V₁/V₂進(jìn)行適當(dāng)化。具體而言，以配管207的容積V₁成為配管208和配管GL2的合計容積V₂的9倍以上的方式，變更控制閥201和二次側(cè)閥FV2的配置。另外，在以下的說明中，使用容積比V₁/V₂為3/2的結(jié)構(gòu)的流量控制器FD作為比較例。

例如，將配管207內(nèi)的壓力P₁與配管208和配管GL2內(nèi)的壓力P₂大致滿足臨界膨脹壓力條件P₁＞2×P₂作為條件，考慮將配管207的容積V₁與配管208和配管GL2的合計容積V₂的容積比V₁/V₂設(shè)定為3/2的情況。在這種情況下，停止向處理裝置101a的氣體供給后、即將控制閥201和二次側(cè)閥FV2控制為全閉后的配管207內(nèi)的壓力P₁和配管208內(nèi)的壓力P₂的變化成為例如圖7那樣。圖7是表示比較例中的節(jié)流孔205周邊的配管的壓力變化的一個例子的圖。在圖7中，配管207內(nèi)的壓力P₁的變動大，直至穩(wěn)定需要時間。其結(jié)果是，在向處理裝置101a的氣體供給的開始和停止的控制中，產(chǎn)生與變動后的壓力P₁對應(yīng)的氣體的峰值，氣體的流量控制變得困難。另外，變更氣體的流量時，直至壓力P₁穩(wěn)定需要時間。

另一方面，將配管207內(nèi)的壓力P₁與配管208和配管GL2內(nèi)的壓力P₂大致滿足臨界膨脹壓力條件P₁＞2×P₂作為條件，考慮將配管207的容積V₁與配管208和配管GL2的合計容積V₂的容積比V₁/V₂設(shè)定為90/1的情況。在這種情況下，停止向處理裝置101a的氣體供給后、即將控制閥201和二次側(cè)閥FV2控制為全閉后的配管207內(nèi)的壓力P₁以及配管208和配管GL2內(nèi)的壓力P₂的變化成為例如圖8那樣。圖8是表示實施例1中的節(jié)流孔205周邊的配管的壓力變化的一個例子的圖。在圖8中，可知配管207內(nèi)的壓力P₁基本不變動，可以立刻穩(wěn)定。另外，顯示了這樣變更向處理裝置101a的氣體流量時，能夠縮短直到壓力P₁穩(wěn)定為止的時間。

圖6所示的本實施例的發(fā)光強(qiáng)度的曲線I3是使用配管207的容積V₁與配管208和配管GL2的合計容積V₂的容積比V₁/V₂被設(shè)定為90/1的流量控制器FD而測定的曲線。據(jù)此，通過將配管207的容積V₁與配管208和配管GL2的合計容積V₂的容積比V₁/V₂設(shè)定為90/1，能夠縮短直至壓力P₁穩(wěn)定的時間，因此開始向處理裝置101a的氣體供給后，氣體能夠順暢地被供給腔室C內(nèi)。由此，不會發(fā)生如圖6所示的比較例那樣的、氣體流量的2階段的上升。

[平衡狀態(tài)的壓力P₁]

圖9是表示實施例1中的節(jié)流孔205周邊的配管的容積比與平衡壓力的關(guān)系的一個例子的圖。在圖9中，繪制了使配管207的容積V₁與配管208和配管GL2的合計容積V₂的容積比V₁/V₂發(fā)生變化時的、配管207內(nèi)的壓力P₁的平衡狀態(tài)的壓力相對初期壓力的比率。如上所述，關(guān)于配管207的容積V₁與配管208和配管GL2的合計容積V₂的容積比V₁/V₂被設(shè)定為90/1時的壓力P₁的平衡壓力/初期壓力，如圖9的Re所示，表示大致接近100％的值。如果對圖9所示的曲線圖所繪制的具體的值進(jìn)行例示，關(guān)于壓力P₁的平衡壓力/初期壓力，容積比V₁/V₂為1.5時則為62％，容積比V₁/V₂為3.0時則為75％，容積比V₁/V₂為9.0時則為90％，容積比V₁/V₂為18.0時則為95％，容積比V₁/V₂為30.0時則為97％，容積比V₁/V₂為90.0時則為99％。

容積比V₁/V₂被設(shè)定為90/1時在腔室C內(nèi)進(jìn)行蝕刻處理時的蝕刻速度E/R與容積比V₁/V₂被設(shè)定為3/2時在腔室C內(nèi)進(jìn)行蝕刻處理時的蝕刻速度E/R的變動為20％。

理想的情況是，容積比V₁/V₂被設(shè)定為90/1，并且觀測不到圖6的比較例所示的2階段I1和I2的上升的波形。因此，為了將從容積比V₁/V₂被設(shè)定為90/1時的蝕刻速度E/R的變動抑制在5％以內(nèi)，優(yōu)選使平衡狀態(tài)的壓力P₁與初期壓力的比例為90％～100％。即，只要將配管207的容積V₁與配管208和配管GL2的合計容積V₂的容積比V₁/V₂設(shè)定在9/1以上即可。

即，只要以成為圖10所示的容積比V₁﹕V₂為9﹕1以上的部分(圖10的點(diǎn)和斜線部分)的方式設(shè)定容積V₁和V₂即可。其中，為了使配管207的容積V₁與配管208和配管GL2的合計容積V₂的容積比V₁/V₂成為9/1以上，可以考慮增大配管207的容積V₁，或者縮小配管208和配管GL2的合計容積V₂。增大配管207的容積V₁時，存在流量控制器FD的小型化變得困難的情況。另外，配管207的容積V₁變大時，將為了切換向處理裝置101a供給的氣體進(jìn)行處理而舍棄殘留在配管207內(nèi)的氣體的情況下，增加了不必要地消耗的氣體。

因此，為了使配管207的容積V₁與配管208和配管GL2的合計容積V₂的容積比V₁/V₂成為9/1以上，從小型化和氣體消耗的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選減小配管208和配管GL2的合計容積V₂。但是，如圖3所示的現(xiàn)有的氣體供給系統(tǒng)那樣，如果將流量控制器FD和二次側(cè)閥FV2配置于基座212的同一面，連接在流量控制器FD與二次側(cè)閥FV2之間的配管GL2′就會變長。如果使配管GL2′變細(xì)，就能夠減小配管208和配管GL2的合計容積V₂，但是加工困難。因此，在將流量控制器FD和二次側(cè)閥FV2配置于基座212的同一面上的現(xiàn)有的氣體供給系統(tǒng)中，難以減小配管208和配管GL2′的合計容積V₂。

相對于此，在本實施例的氣體供給系統(tǒng)100中，例如圖2所示，在配置有流量控制器FD的基座212的面的背面配置二次側(cè)閥FV2，利用貫通基座212的直線狀的配管GL2連接流量控制器FD和二次側(cè)閥FV2。由此，與現(xiàn)有的氣體供給系統(tǒng)相比，能夠縮短連接流量控制器FD和二次側(cè)閥FV2的配管GL2，從而能夠減小連接流量控制器FD和二次側(cè)閥FV2的配管GL2的容積。因此，本實施例的氣體供給系統(tǒng)100能夠容易地使配管207的容積V₁與配管208和配管GL2的合計容積V₂的容積比V₁/V₂成為9/1以上。而且，能夠減小配管207的容積V₁以及配管208和配管GL2的合計容積V₂，因此在切換氣體進(jìn)行處理時，能夠減少不必要地舍棄的氣體。

另外，由于安裝流量控制器FD和二次側(cè)閥FV2的基座212的厚度和流量控制器FD內(nèi)的配管208的物理加工的限制等，優(yōu)選以容積比V₁﹕V₂成為200﹕1以下的方式，設(shè)定配管207的容積V₁以及配管208和配管GL2的合計容積V₂。實際上，優(yōu)選容積比V₁﹕V₂為9﹕1以上、200﹕1以下，在容積V₁為0.09～2.0(cc)的范圍時容積V₂為0.01～0.2(cc)的范圍，即優(yōu)選將圖10所示的區(qū)域Ar內(nèi)作為設(shè)定容積V₁與V₂的比率時的范圍。

如上所述，在本實施例中，通過設(shè)置于流量控制器FD內(nèi)的節(jié)流孔205的下游側(cè)的二次側(cè)閥FV2的開閉動作，進(jìn)行向腔室C的氣體供給和氣體供給停止的控制。此時，為了利用流量控制器FD所特有的結(jié)構(gòu)緩和氣體停止時的壓力變化，與從控制閥201到節(jié)流孔205的配管207的容積V₁相比，將從節(jié)流孔205到二次側(cè)閥FV2的配管的容積V₂減小一個數(shù)量級以上。

由此，使用流量控制器FD能夠迅速地使向腔室C內(nèi)供給的氣體上升到規(guī)定的流量。根據(jù)本實施例，這樣氣體的應(yīng)答性良好，從而能夠高速地進(jìn)行氣體的切換。也就是說，使用本實施例中的流量控制器FD的氣體供給控制方法對以高速重復(fù)氣體供給和氣體供給停止那樣的工藝(Gas Pulse：氣脈沖)是有效的。

另外，在本實施例中，提高了氣體的應(yīng)答性，因此能夠縮短在腔室C內(nèi)氣體的流量直至穩(wěn)定的時間，能夠提高工藝的生產(chǎn)量。

其中，圖4的(a)所示的規(guī)定時間T變長時，能夠使向腔室C供給的氣體的流量穩(wěn)定。但是，如果規(guī)定時間T太長，在氣體供給的閥打開時間S內(nèi)實際上供給氣體的時間就變短。其結(jié)果是，如果規(guī)定時間T變長，蝕刻速度就下降。圖11是表示實施例1中的規(guī)定時間T與蝕刻速度的關(guān)系的一個例子的圖。圖11的橫軸表示規(guī)定時間T相對于步驟2中閥被控制為全開的時間S的比T/S。圖11的縱軸表示相對于T/S的蝕刻速度(E/R)。

如果參照圖11，可知規(guī)定時間T越長，蝕刻速度越低。如果(S－T)/S比90％小、即T/S比0.1大，就不能忽視蝕刻速度的下降。因此，規(guī)定時間T優(yōu)選為在步驟2中閥被控制為全開的時間S的1/10以下。

另外，在本實施例中，通過二次側(cè)閥FV2的控制開始?xì)怏w的供給后，能夠使向腔室C供給的氣體的流量迅速地穩(wěn)定在所希望的流量。因此，通過將匹配器130a事前設(shè)定在流量穩(wěn)定后的匹配狀態(tài)，能夠抑制從高頻電源130輸出的高頻電力的反射波，能夠改善處理裝置101a的處理的穩(wěn)定性。

而且，在本實施例中，不會發(fā)生像比較例那樣控制困難的氣體的流量變化。因此，能夠吸收因流量控制器FD的個體差異和處理裝置101a的個體差異而導(dǎo)致的向腔室C內(nèi)的氣體供給的偏差，能夠穩(wěn)定地在處理裝置101a中進(jìn)行處理。

[迅速交替工藝]

另外，作為以高速重復(fù)氣體供給和氣體供給的停止那樣的工藝的一個例子，參照圖12對迅速交替工藝進(jìn)行簡單地說明。圖12是表示使用實施例1的氣體供給控制方法的迅速交替工藝的一個例子的流程圖。在使用圖12所示的本實施例的氣體供給控制方法的迅速交替工藝中，交替且迅速地實施蝕刻工藝和沉積工藝。但是，這是迅速交替工藝的一個例子，工藝的種類不限于此。另外，在實施迅速交替工藝期間，一次側(cè)閥FV1經(jīng)常被控制為全開，并且控制閥201經(jīng)常處于控制中。

開始圖12所示的處理時，首先，將二次側(cè)閥FV2控制為全開，投入第一氣體(步驟S10)。接著，施加高頻電力，利用第一氣體實施蝕刻工藝(步驟S12)。接著，將二次側(cè)閥FV2控制為全閉(步驟S14)。

接著，將二次側(cè)閥FV2控制為全開，投入第二氣體(步驟S16)。接著，施加高頻電力，利用第二氣體實施沉積工藝(步驟S18)。接著，將二次側(cè)閥FV2控制為全閉(步驟S20)。

接著，判定是否需要更進(jìn)一步的迅速交替工藝的循環(huán)(步驟S22)，在判定需要更進(jìn)一步的迅速交替工藝的循環(huán)時(步驟S22：是)，返回到步驟S10，重復(fù)步驟S10～S22的處理。在判定不需要更進(jìn)一步的迅速交替工藝的循環(huán)時(步驟S22：否)，終止本處理。

根據(jù)本實施例中的迅速交替工藝，追隨二次側(cè)閥FV2的打開和關(guān)閉的控制，迅速地向腔室C內(nèi)供給規(guī)定流量的氣體，因此能夠?qū)崿F(xiàn)良好的工藝。另外，能夠不需要考慮了氣體到達(dá)腔室C之前的時間的控制。這樣，特別而言，在以高速重復(fù)氣體供給和氣體供給的停止的迅速交替工藝中，能夠有效地使用提高了氣體的應(yīng)答性的本實施例的氣體供給控制方法。

其中，關(guān)于與在圖4的(a)的步驟2中閥被控制為全開的時間S相對的規(guī)定時間T的容許范圍，如圖11所示，規(guī)定時間T越長(T/S越大)，蝕刻速度(E/R)越低。如果(S－T)/S比90％小、即T/S比0.1大，就不能忽視蝕刻速度的下降。因此，規(guī)定時間T優(yōu)選為在步驟2中閥被控制為全開的時間S的1/10以下。

[實施例2]

[氣體供給系統(tǒng)GP1的結(jié)構(gòu)]

接著，對實施例2進(jìn)行說明。圖13是表示實施例2中的氣體供給系統(tǒng)GP1的一個例子的圖。圖13所示的氣體供給系統(tǒng)GP1具有第一機(jī)構(gòu)GM1、第二機(jī)構(gòu)GM2和第三機(jī)構(gòu)GM3。

第一機(jī)構(gòu)GM1具有多個綜合部GI。在本實施例中，第一機(jī)構(gòu)GM1具有五個綜合部GI。但是，綜合部GI的個數(shù)是任意的。第一機(jī)構(gòu)GM1以在多個綜合部GI的每一個中從各自的配管輸出所選擇的氣體的方式構(gòu)成。

第一機(jī)構(gòu)GM1具有多個配管L1(第一配管L1)、多個閥V1(第一閥V1)和多個配管L2(第二配管L2)。在多個配管L1中，各自設(shè)置有多個閥V1。多個配管L1分別與多個氣體供給源GS連接。

在本實施例中，多個氣體供給源GS包括14個氣體供給源GS、即氣體供給源GS(1)～GS(14)。但是，氣體供給源GS的個數(shù)是任意的。在一個例子中，氣體供給源GS(1)～GS(14)分別是C₂F₈氣體源、C₄F₆氣體源、He氣體源、CF₄氣體源、CH₄氣體源、CO氣體源、COS氣體源、N₂氣體源、NF₃氣體源、CHF₃氣體源、Ar氣體源、CH₂F₂氣體源、CO₂氣體源。

多個綜合部GI的每一個包括多個配管L2中的一個配管L2、從該一個配管L2分支且與一個以上的氣體供給源GS連接的一個以上的配管L1和設(shè)置在該一個以上的配管L1中的一個以上的閥V1。不同時使用的一個以上的氣體供給源GS與各綜合部GI連接。各綜合部GI能夠供給來自在與該綜合部GI連接的氣體供給源GS中選擇的氣體供給源GS的氣體。

在圖13所示的例子中，與氣體源GS(1)～GS(3)連接的三個配管L1、設(shè)置在這些配管L1中的三個閥V1和連接該三個配管L1的一個配管L2構(gòu)成一個綜合部GI。另外，與氣體供給源GS(4)～GS(6)連接的三個配管L1、設(shè)置在這些配管L1中的三個閥V1和連接該三個配管L1的一個配管L2構(gòu)成一個綜合部GI。另外，與氣體供給源GS(7)～GS(8)連接的二個配管L1、設(shè)置在這些配管L1中的二個閥V1和連接該二個配管L1的一個配管L2構(gòu)成一個綜合部GI。另外，與氣體供給源GS(9)～GS(11)連接的三個配管L1、設(shè)置在這些配管L1中的三個閥V1和連接該三個配管L1的一個配管L2構(gòu)成另一個綜合部GI。然后，與氣體供給源GS(12)～GS(14)連接的三個配管L1、設(shè)置在這些配管L1中的三個閥V1和連接該三個配管L1的一個配管L2構(gòu)成另一個綜合部GI。

第二機(jī)構(gòu)GM2設(shè)置在第一機(jī)構(gòu)GM1的下游。第二機(jī)構(gòu)GM2構(gòu)成為對來自多個綜合部GI的多個氣體進(jìn)行分配、對分配的氣體的流量進(jìn)行調(diào)整并輸出。

第二機(jī)構(gòu)GM2具有多個流量控制單元組FUG和多個配管L3(第三配管L3)。多個流量控制單元組FUG的個數(shù)是與后述的處理裝置的氣體噴出部相同的數(shù)量。在圖13所示的例子中，多個流量控制單元組FUG的個數(shù)為三個。但是，如果流量控制單元組FUG的個數(shù)和氣體噴出部的個數(shù)是多個，則可以是任意的個數(shù)。

各流量控制單元組FUG包括多個流量控制單元FU。多個流量控制單元FU的個數(shù)是與配管L2的個數(shù)相同的數(shù)量。各流量控制單元FU對輸入的氣體的流量進(jìn)行調(diào)整。各流量控制單元FU具有一次側(cè)閥FV1、流量控制器FD和二次側(cè)閥FV2。流量控制器FD設(shè)置在一次側(cè)閥FV1與二次側(cè)閥FV2之間。

其中，本實施例中的流量控制器FD例如是使用圖1說明的壓力式流量控制裝置(FCS)。另外，在各流量控制單元FU中，一次側(cè)閥FV1和二次側(cè)閥FV2例如使用圖2說明的那樣，配置在基座212上。另外，在各流量控制單元FU中，一次側(cè)閥FV1和二次側(cè)閥FV2配置于配置有流量控制器FD的基座212的面212a的背側(cè)的面212b。另外，流量控制器FD與一次側(cè)閥FV1之間利用貫通基座212的直線狀的配管GL1連接，流量控制器FD與二次側(cè)閥FV2之間利用貫通基座212的直線狀的配管GL2連接。

由此，本實施例中的各流量控制單元FU與將一次側(cè)閥FV1、二次側(cè)閥FV2和流量控制器FD配置于基座212的同一面的情況相比，能夠縮短流量控制器FD與一次側(cè)閥FV1之間的配管GL1和流量控制器FD與二次側(cè)閥FV2之間的配管GL2。由此，本實施例中的各流量控制單元FU容易減小流量控制器FD與一次側(cè)閥FV1之間的配管GL1和流量控制器FD與二次側(cè)閥FV2之間的配管GL2的容積。另外，流量控制器FD除了壓力式流量控制裝置以外，也能夠使用根據(jù)流體的質(zhì)量流量進(jìn)行流量的控制的質(zhì)量流量控制器(MFC)等。

多個配管L3的每一個構(gòu)成為將來自對應(yīng)的一個配管L2的氣體分配給多個流量控制單元組FUG、并向多個流量控制單元組FUG的每一個所包括的1個流量控制單元FU供給。因此，多個配管L3的每一個從一個配管分支為多個配管。一個配管L3的分支數(shù)為與流量控制單元組FUG的個數(shù)相同的數(shù)量。

在本實施例中，第二機(jī)構(gòu)GM2還具有多個合流管ML。多個合流管ML構(gòu)成為在每個流量控制單元組FUG中使來自該流量控制單元組FUG所包括的多個流量控制單元FU的氣體合流。因此，各合流管ML構(gòu)成為從多個配管合流為一個配管。在各合流管ML內(nèi)合流的配管的個數(shù)是與配管L2的個數(shù)和各流量控制單元組FUG內(nèi)的流量控制單元FU的個數(shù)相同的數(shù)量。

第三機(jī)構(gòu)GM3是氣體供給系統(tǒng)GP1的排氣機(jī)構(gòu)。第三機(jī)構(gòu)GM3具有排氣管EL、多個配管L4(第四配管L4)和多個閥V4(第四閥V4)。

在排氣管EL中設(shè)置有閥V2(第二閥V2)和閥V3(第三閥V3)。閥V2設(shè)置在排氣管EL的上游側(cè)，閥V3設(shè)置在排氣管EL的下游側(cè)。排氣管EL在其上游側(cè)通過閥V2與吹掃氣體的氣體供給源GSP連接。吹掃氣體例如是N₂氣等不活潑性氣體。另外，排氣管EL在其下游側(cè)通過閥V3與渦輪分子泵和干泵等排氣裝置連接。在本實施例中，排氣管EL與渦輪分子泵和干泵之間的配管連接。另外，如后所述，在本實施例的處理系統(tǒng)中，渦輪分子泵與處理容器連接，干泵可以設(shè)置在該渦輪分子泵的下游。

配管L4分別連接排氣管EL和多個配管L2。在各配管L4中設(shè)置有閥V4。

在本實施例中，壓力計PM與排氣管EL連接。壓力計PM計量排氣管EL內(nèi)的流路的壓力。在本實施例中，壓力計PM在閥V3的上游側(cè)、即比閥V3更靠近閥V2側(cè)與排氣管EL連接。另外，壓力計PM能夠設(shè)置在比閥V3更靠近上游、且比多個配管L4和排氣管EL的連接位置更靠近下游的位置。

根據(jù)本實施例的氣體供給系統(tǒng)GP1，關(guān)閉閥V2、閥V3和全部的閥V4，打開在各綜合部GI的閥V1中與所希望的氣體的氣體供給源GS連接的一個閥V1，通過多個流量控制單元組FUG的多個流量控制單元FU調(diào)整流量，由此能夠以所希望的流量從各合流管ML向后述的處理裝置供給所希望的氣體。

另外，在變更從氣體供給系統(tǒng)GP1向處理裝置供給的氣體時，停止多個流量控制單元組FUG的多個流量控制單元FU，關(guān)閉全部的閥V1，打開閥V2、閥V3和全部的閥V4，由此能夠?qū)埩粼趶拈yV1到各流量控制單元FU的流路內(nèi)的氣體通過排氣管EL高速地排出。另外，在本實施例中，各流量控制單元FU內(nèi)的流量控制器FD是壓力控制式的流量控制器，因此在關(guān)閉全部的閥V1，并打開閥V2、閥V3和全部的閥V4時，通過打開各流量控制單元FU內(nèi)的一次側(cè)閥FV1，也能夠在流量控制單元FU的內(nèi)部將殘留在節(jié)流孔的上游側(cè)的氣體線路內(nèi)的氣體高速地排出。

接著，關(guān)閉閥V2、閥V3和全部的閥V4，打開在各綜合部GI的閥V1中與所希望的氣體的氣體供給源GS連接的一個閥V1，通過多個流量控制單元組FUG的多個流量控制單元FU調(diào)整流量，由此能夠向處理裝置供給變更的氣體。這樣，氣體供給系統(tǒng)GP1能夠高速地、即以較短時間對氣體供給系統(tǒng)GP1的流路內(nèi)的氣體進(jìn)行置換。

[處理系統(tǒng)10b的整體結(jié)構(gòu)]

接著，對本實施例的處理系統(tǒng)的一個例子進(jìn)行說明。圖14是表示實施例2中的處理系統(tǒng)10b的一個例子的圖。圖14所示的處理系統(tǒng)10b具有處理裝置101b和使用圖13說明的氣體供給系統(tǒng)GP1。在本實施例中，處理裝置101b例如是電容耦合型等離子體蝕刻裝置。以下，有時將處理裝置101b稱為反應(yīng)器部。

處理裝置101b具有大致圓筒形狀的處理容器12。處理容器12例如由鋁構(gòu)成，對其內(nèi)壁面實施陽極氧化處理。另外，處理容器12被保護(hù)接地。另外，在處理容器12的側(cè)壁設(shè)置有半導(dǎo)體晶片W的搬入搬出口12g。搬入搬出口12g利用閘閥54能夠打開和關(guān)閉。

在處理容器12的底部上設(shè)置有大致圓筒狀的支承部14。支承部14例如由絕緣材料構(gòu)成。支承部14在處理容器12內(nèi)從處理容器12的底部沿鉛垂方向延伸。另外，在處理容器12內(nèi)設(shè)置有載置臺PD。載置臺PD被支承部14支承。

載置臺PD在其上表面保持半導(dǎo)體晶片W。載置臺PD具有下部電極LE和靜電卡盤ESC。下部電極LE包括大致圓盤形狀的第一板18a和第二板18b。第一板18a和第二板18b例如由鋁等金屬構(gòu)成。第二板18b設(shè)置在第一板18a上，與第一板18a電連接。

在第二板18b上設(shè)置有靜電卡盤ESC。靜電卡盤ESC是將作為導(dǎo)電膜的電極配置在一對的絕緣層或者絕緣片間的結(jié)構(gòu)。直流電源22通過開關(guān)23與靜電卡盤ESC的電極電連接。靜電卡盤ESC利用來自直流電源22的直流電壓所產(chǎn)生的庫侖力等靜電力吸附半導(dǎo)體晶片W。由此，靜電卡盤ESC能夠保持半導(dǎo)體晶片W。

在第二板18b的周緣部上，以包圍半導(dǎo)體晶片W的邊緣和靜電卡盤ESC的方式配置有聚焦環(huán)FR。為了提高蝕刻的均勻性，設(shè)置聚焦環(huán)FR。聚焦環(huán)FR根據(jù)蝕刻對象的膜的材料由適宜選擇的材料構(gòu)成，例如由石英構(gòu)成。

在第二板18b的內(nèi)部設(shè)置有冷卻介質(zhì)流路24。冷卻介質(zhì)流路24構(gòu)成溫調(diào)機(jī)構(gòu)。通過配管26a從設(shè)置在處理容器12的外部的冷卻單元向冷卻介質(zhì)流路24供給冷卻介質(zhì)。向冷卻介質(zhì)流路24供給的冷卻介質(zhì)通過配管26b返回到冷卻單元。這樣，從冷卻單元供給的冷卻介質(zhì)在冷卻介質(zhì)流路24中循環(huán)。利用冷卻單元對在冷卻介質(zhì)流路24內(nèi)循環(huán)的冷卻介質(zhì)的溫度進(jìn)行控制，從而將被靜電卡盤ESC保持的半導(dǎo)體晶片W的溫度控制在規(guī)定的溫度。

另外，在處理裝置101b中設(shè)置有氣體供給線路28。氣體供給線路28將從傳熱氣體供給機(jī)構(gòu)供給的He氣等傳熱氣體供給靜電卡盤ESC的上表面與半導(dǎo)體晶片W的背面之間。

另外，在處理裝置101b中設(shè)置有作為加熱元件的加熱器HT。加熱器HT例如埋入第二板18b內(nèi)。加熱器電源HP與加熱器HT連接。通過從加熱器電源HP向加熱器HT供給電力，對載置臺PD的溫度進(jìn)行調(diào)整，將載置在該載置臺PD上的半導(dǎo)體晶片W的溫度控制在規(guī)定的溫度。另外，加熱器HT也可以設(shè)置在靜電卡盤ESC內(nèi)。

另外，處理裝置101b具有上部電極30。上部電極30以在載置臺PD的上方、與該載置臺PD相對的方式配置。下部電極LE和上部電極30相互大致平行地設(shè)置。上部電極30與下部電極LE之間的空間是用于對半導(dǎo)體晶片W進(jìn)行等離子體處理的處理空間S。

上部電極30隔著絕緣性遮蔽部件32被支承在處理容器12的上部。在本實施例中，上部電極30能夠以在鉛垂方向上能夠?qū)噍d置臺PD的上表面、即載置半導(dǎo)體晶片W的載置面的距離進(jìn)行變更的方式構(gòu)成。上部電極30可以包括電極板34和電極支承體36。電極板34面對處理空間S。在電極板34設(shè)置有多個氣體噴出孔34a。在本實施例中，電極板34例如由硅構(gòu)成。

電極支承體36是裝卸自由地支承電極板34的部件，例如能夠以由鋁等導(dǎo)電性材料構(gòu)成。電極支承體36能夠具有水冷結(jié)構(gòu)。在電極支承體36的內(nèi)部設(shè)置有多個氣體擴(kuò)散室36a。多個氣體擴(kuò)散室36a以載置在載置臺PD上的半導(dǎo)體晶片W的中心、即通過載置臺PD的中心沿鉛垂方向延伸的軸線為中心，設(shè)置成大致同心狀。如圖14所示，氣體供給系統(tǒng)GP1所具有的多個合流管ML中的任一個分別與多個氣體擴(kuò)散室36a連接。

在圖14所示的例子中，多個氣體擴(kuò)散室36a包括三個氣體擴(kuò)散室，即氣體擴(kuò)散室36a(1)、氣體擴(kuò)散室36a(2)和氣體擴(kuò)散室36a(3)。氣體擴(kuò)散室36a(1)可以設(shè)置在上述的軸線上，從鉛垂方向看時具有大致圓形的平面形狀。氣體擴(kuò)散室36a(2)向氣體擴(kuò)散室36a(1)的外側(cè)環(huán)狀地延伸。另外，氣體擴(kuò)散室36a(3)向氣體擴(kuò)散室36a(2)的外側(cè)環(huán)狀地延伸。

如圖14所示，在電極支承體36中形成有連接各氣體擴(kuò)散室36a和向該氣體擴(kuò)散室36a的下方延伸的多個氣體噴出孔34a的多個連通孔36b。本實施例中的上部電極30作為將從氣體供給系統(tǒng)GP1供給的氣體供給處理裝置101b的處理空間S內(nèi)的噴頭SH發(fā)揮功能。

在噴頭SH中，一個氣體擴(kuò)散室36a和與該氣體擴(kuò)散室36a連接的多個氣體噴出孔34a構(gòu)成一個氣體噴出部。因此，噴頭SH提供多個氣體噴出部。能夠從這些多個氣體噴出部向處理容器12內(nèi)的不同的多個區(qū)域、即向半導(dǎo)體晶片W的直徑方向的不同區(qū)域供給氣體。

另外，在本實施例的處理裝置101b中，能夠沿處理容器12的內(nèi)壁裝卸自由地設(shè)置沉積屏蔽件46。沉積屏蔽件46也可以設(shè)置在支承部14的外周。沉積屏蔽件46是防止蝕刻副產(chǎn)物(沉積物)附著在處理容器12上的部件，能夠通過在鋁材上覆蓋Y₂O₃等陶瓷而構(gòu)成。

在處理容器12的底部側(cè)、且在支承部14與處理容器12的側(cè)壁之間設(shè)置有排氣板48。排氣板48例如能夠通過在鋁材上覆蓋Y₂O₃等陶瓷而構(gòu)成。在排氣板48的下方的處理容器12的底部設(shè)置有排氣口12e。通過排氣管52，排氣裝置50和排氣裝置51與排氣口12e連接。在本實施例中，排氣裝置50例如是渦輪分子泵，排氣裝置51例如是干泵。排氣裝置50相對于排氣通路，設(shè)置在比排氣裝置51更靠上游側(cè)的位置。氣體供給系統(tǒng)GP1的排氣管EL與排氣裝置50和排氣裝置51之間的配管連接。通過在排氣裝置50與排氣裝置51之間連接排氣管EL，抑制從排氣管EL向處理容器12內(nèi)的氣體的逆流。

另外，處理裝置101b還具有第一高頻電源62和第二高頻電源64。第一高頻電源62是產(chǎn)生等離子體生成用的第一高頻電力的電源。第一高頻電源62產(chǎn)生27～100MHz的頻率、在一個例子中為40MHz的高頻電力。第一高頻電源62通過匹配器66與下部電極LE連接。匹配器66是用于使第一高頻電源62的輸出阻抗與負(fù)載側(cè)(下部電極LE側(cè))的輸入阻抗匹配的電路。

第二高頻電源64是產(chǎn)生用于向半導(dǎo)體晶片W引入離子的第二高頻電力、即高頻偏置電力的電源，產(chǎn)生400kHz～13.56MHz的范圍內(nèi)的頻率、在一個例子中為3.2MHz的高頻偏置電力。第二高頻電源64通過匹配器68與下部電極LE連接。匹配器68是用于使第二高頻電源64的輸出阻抗與負(fù)載側(cè)(下部電極LE側(cè))的輸入阻抗匹配的電路。

另外，處理裝置101b還可以具有控制部Cnt。控制部Cnt是具有處理器、存儲部、輸入裝置、顯示裝置等的計算機(jī)，對處理裝置101b的各部進(jìn)行控制。具體而言，控制部Cnt以后述的運(yùn)用方法使處理裝置101b動作，對處理裝置101b的各部進(jìn)行控制。

處理裝置101b能夠激發(fā)從氣體供給系統(tǒng)GP1向處理容器12內(nèi)供給的氣體，產(chǎn)生等離子體。因此，處理裝置101b能夠利用等離子體所產(chǎn)生的活性種對半導(dǎo)體晶片W進(jìn)行處理。另外，利用氣體供給系統(tǒng)GP1，將在半導(dǎo)體晶片W的處理中使用的氣體高速地進(jìn)行切換，并供給處理容器12內(nèi)。因此，在對半導(dǎo)體晶片W交替地進(jìn)行不同的等離子體處理的工藝等中，能夠提高工藝的生產(chǎn)量。

以下，對本實施例中的處理系統(tǒng)10b的運(yùn)用方法進(jìn)行說明。圖15是表示實施例2中的處理系統(tǒng)10b的運(yùn)用方法的一個例子的流程圖。圖15所示的運(yùn)用方法MT1包括用于將氣體供給系統(tǒng)GP1內(nèi)的氣體排出的幾個步驟。另外，運(yùn)用方法MT1將氣體供給系統(tǒng)GP1內(nèi)的氣體進(jìn)行置換，向處理裝置101b的處理容器12內(nèi)依次供給不同的氣體，由此能夠?qū)Π雽?dǎo)體晶片W進(jìn)行不同的等離子體處理。在圖15中，表示了將氣體供給系統(tǒng)GP1內(nèi)的氣體排出，之后將氣體供給處理容器12內(nèi)的運(yùn)用方法的步驟。

關(guān)于運(yùn)用方法MT1，例如如圖15所示，在步驟ST1～步驟ST4中，將氣體供給系統(tǒng)GP1內(nèi)的氣體排出。在步驟ST1中，停止多個流量控制單元組FUG的全部的流量控制單元FU。在緊接著的步驟ST2中，關(guān)閉全部的閥V1。由此，來自全部的氣體供給源GS的向氣體供給系統(tǒng)GP1內(nèi)的氣體供給停止。在緊接著的步驟ST3中，打開閥V2、閥V3和全部的閥V4，接著打開各流量控制單元FU的一次側(cè)閥FV1。由此，殘留在從全部的閥V1到全部的流量控制單元FU之間的配管的氣體通過排氣管EL被排出。

在緊接著的步驟ST4中，利用壓力計PM計量排氣管EL內(nèi)的流路的壓力。在步驟ST4中，判定排氣管EL內(nèi)的流路的壓力是否在閾值以下。閾值例如為500mTorr(66.66Pa)。排氣管EL內(nèi)的流路的壓力比閾值大時，繼續(xù)排氣。另一方面，排氣管EL內(nèi)的流路的壓力在閾值以下時，判定氣體供給系統(tǒng)GP1的排氣結(jié)束，實施緊接著的步驟ST5。

在緊接著的步驟ST5中，關(guān)閉閥V2、閥V3和全部的閥V4。在緊接著的步驟ST6中，打開在多個閥V1中與所希望的氣體的氣體供給源GS連接的一個閥V1。在緊接著的步驟ST7中，利用多個流量控制單元FU調(diào)整氣體的流量。由此，向處理裝置101b的處理容器12內(nèi)供給所希望的氣體。然后，在處理裝置101b的處理容器12內(nèi)，生成從氣體供給系統(tǒng)GP1供給的氣體的等離子體，利用等離子體所包含的活性種對半導(dǎo)體晶片W實施規(guī)定的處理W。

在緊接著的步驟ST8中，判定是否終止對半導(dǎo)體晶片W的處理。在不終止對半導(dǎo)體晶片W的處理時、即進(jìn)行利用不同的氣體的更進(jìn)一步的處理時，重復(fù)從步驟ST1至步驟ST7的處理。另一方面，在步驟ST8中判定終止處理時，終止運(yùn)用方法MT1。另外，處理裝置101b的各部根據(jù)來自控制部Cnt的控制而動作，從而實現(xiàn)從步驟ST1至步驟ST8的處理。

根據(jù)圖15所示的運(yùn)用方法MT1，在變更向處理裝置101b供給的氣體時，能夠?qū)埩粼跉怏w供給系統(tǒng)GP1內(nèi)的配管內(nèi)的氣體高速地排出。由此，在變更從氣體供給系統(tǒng)GP1供給的氣體時，能夠減少氣體供給系統(tǒng)GP1內(nèi)的氣體的置換所需要的時間。其結(jié)果是，能夠以高的生產(chǎn)量實現(xiàn)依次使用不同的氣體的工藝。

其中，本實施例中的流量控制器FD是例如圖1所示那樣的結(jié)構(gòu)的壓力控制式的流量控制器FD。關(guān)于壓力控制式的流量控制器FD，例如，在對成為流量的控制對象的氣體進(jìn)行切換時，需要等待到排出流量控制器FD內(nèi)的氣體線路(圖1所示的配管GL1、配管206、配管207、配管208和配管GL2)內(nèi)的氣體。在將氣體的流量從大流量切換至小流量時，也需要等待氣體的排氣直到流量控制器FD的氣體線路內(nèi)變成規(guī)定的壓力以下。

在關(guān)閉一次側(cè)閥FV1時，節(jié)流孔205的上游側(cè)的氣體線路(圖1所示的配管GL1、配管206和配管207)內(nèi)的氣體通過節(jié)流孔205流到處理裝置101b內(nèi)，從與處理容器12連接的排氣裝置50和排氣裝置51排出。由于來自節(jié)流孔205的氣體的流出需要時間，因此直到排出殘留在節(jié)流孔205的上游側(cè)的氣體線路的氣體需要非常長的時間(以下稱為“等待時間”)。

為了削減該等待時間，能夠考慮減小節(jié)流孔205的上游側(cè)的氣體線路的容積，但是存在加工困難的情況。另外，如在實施例1中說明的那樣，從提高氣體流量的控制性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使節(jié)流孔205的上游側(cè)的氣體線路的容積V₁比節(jié)流孔205的下游側(cè)的氣體線路的容積V₂大1個數(shù)量級以上。因此，在減小節(jié)流孔205的上游側(cè)的氣體線路的容積V₁時，就需要進(jìn)一步減小節(jié)流孔205的下游側(cè)的氣體線路的容積V₂，節(jié)流孔205的下游側(cè)的氣體線路的加工變得困難。

因此，在本實施例中，在對成為流量的控制對象的氣體進(jìn)行切換時，如圖15的步驟ST3所示，打開一次側(cè)閥FV1，由此通過排氣管EL將殘留在節(jié)流孔205的上游側(cè)的氣體線路內(nèi)的氣體排出。由此，能夠削減對成為流量的控制對象的氣體進(jìn)行切換時的等待時間。因此，在切換氣體并對半導(dǎo)體晶片W交替地進(jìn)行不同的等離子體處理的工藝等中，能夠提高工藝的生產(chǎn)量。

[配管的容積與排氣所需要的時間的關(guān)系]

其中，在圖13所示的氣體供給系統(tǒng)GP1中，進(jìn)行了用于調(diào)查各配管L2和各配管L3的容積與殘留在各配管L2和各配管L3的氣體的排氣所需要的時間的關(guān)系的實驗。圖16是表示實驗體系的一個例子的圖。關(guān)于在實驗中使用的實驗體系，例如圖16所示，多個氣體供給源(氣體In(Gr1)～氣體In(Gr5))各自通過閥V1與流量控制單元FU連接。另外，閥V1與流量控制單元FU的一次側(cè)閥FV1之間的配管通過閥V4與排氣管EL連接。通過閥，壓力計PM與排氣管EL連接。另外，排氣管EL通過用于模擬氣體供給系統(tǒng)GP1的排氣管EL的容積的Tank與干泵和渦輪分子泵(TMP)連接。閥V1與一次側(cè)閥FV1之間的配管相當(dāng)于圖14所示的氣體供給系統(tǒng)GP1中的配管L2和配管L3。在實驗中，使用圖16所示的實驗體系，測定打開閥V4時的排氣管EL的壓力和TMP的背壓。另外，在實驗中，打開各流量控制單元FU的一次側(cè)閥FV1和流量控制器FD內(nèi)的控制閥201，關(guān)閉二次側(cè)閥FV2。

[實驗結(jié)果]

圖17是表示實驗結(jié)果的一個例子的圖。在圖17中，橫軸表示時間，縱軸表示排氣管EL內(nèi)的壓力或者TMP的背壓。在圖17中，P_e5表示將與氣體In(Gr1)～氣體In(Gr5)的配管連接的全部的閥V4打開時的排氣管EL內(nèi)的壓力的時間變化。P_e3表示將與氣體In(Gr1)～氣體In(Gr3)的配管連接的3個閥V4打開時的排氣管EL內(nèi)的壓力的時間變化。P_e1表示將與氣體In(Gr1)的配管連接的1個閥V4打開時的排氣管EL內(nèi)的壓力的時間變化。

另外，在圖17中，P_b5表示將與氣體In(Gr1)～氣體In(Gr5)的配管連接的全部的閥V4打開時的TMP的背壓的時間變化。P_b3表示將與氣體In(Gr1)～氣體In(Gr3)的配管連接的3個閥V4打開時的TMP的背壓的時間變化。P_b1表示將與氣體In(Gr1)的配管連接的1個閥V4打開時的TMP的背壓的時間變化。

在圖17所示的實驗結(jié)果中，打開閥V4時，排氣管EL內(nèi)的壓力會暫時上升至4500Torr，之后會下降至10Torr以下。關(guān)于從打開閥V4到排氣管EL內(nèi)的壓力下降至10Torr所需要的時間，對于P_e1約為0.5秒，對于P_e3約為0.8秒，對于P_e5約為0.9秒。根據(jù)圖17的實驗結(jié)果，可知排氣對象的配管的數(shù)變多時、即排氣對象的配管的合計容積變大時，存在直至排氣管EL內(nèi)的壓力變成規(guī)定的壓力以下所需要的時間會變長的傾向。

另外，在圖17所示的實驗結(jié)果中，關(guān)于TMP的背壓的峰值，對于P_b1約為3.0Torr，對于P_b3約為2.5Torr，對于P_b5約為1.1Torr。根據(jù)圖17的實驗結(jié)果，可知排氣對象的配管的合計容積變大時，存在TMP的背壓的峰值上升的傾向。

根據(jù)圖17所示的實驗結(jié)果，可知通過減小成為排氣對象的配管的容積，能夠縮短排氣時間，同時能夠抑制TMP的背壓的峰值。

因此，關(guān)于本實施例的氣體供給系統(tǒng)GP1內(nèi)的各流量控制單元FU，例如像使用圖2說明的那樣，將一次側(cè)閥FV1和二次側(cè)閥FV2配置于配置有流量控制器FD的基座212的面212a的背側(cè)的面212b，利用貫通基座212的直線狀的配管GL1連接流量控制器FD和一次側(cè)閥FV1，利用貫通基座212的直線狀的配管GL2連接流量控制器FD和二次側(cè)閥FV2。由此，能夠減小構(gòu)成成為殘留氣體的排氣對象的配管的一部分的配管GL1和配管GL2的容積。從而能夠減小成為殘留氣體的排氣對象的配管的容積，使縮短排氣時間和抑制TMP的背壓的峰值成為可能。另外，由于能夠減小配管的容積，因此在切換氣體進(jìn)行處理時，能夠減少不必要地舍棄的氣體。

另外，在本實施例中，對于作為構(gòu)成氣體供給系統(tǒng)GP1的多個構(gòu)成部件的一個例子的一次側(cè)閥FV1、流量控制器FD和二次側(cè)閥FV2，將一部分構(gòu)成部件配置于基座212的一個面212a，將另一部分構(gòu)成部件配置于作為配置有一部分構(gòu)成部件的面212a的背面的另一個面212b，利用貫通基座212的直線狀的配管連接一部分構(gòu)成部件和另一部分構(gòu)成部件。但是，分別配置于基座212的各自的面的構(gòu)成部件不限于一次側(cè)閥FV1、流量控制器FD和二次側(cè)閥FV2，對于圖13所示的構(gòu)成氣體供給系統(tǒng)GP1的其它構(gòu)成部件，也優(yōu)選分別配置于基座212的各自的面，利用貫通基座212的直線狀的配管連接配置于各自的面的構(gòu)成部件。由此，使進(jìn)一步縮短排氣時間和進(jìn)一步抑制TMP的背壓的峰值成為可能。另外，在切換氣體進(jìn)行處理時，能夠減少不必要地舍棄的氣體。

[配管的長度與處理裝置101b內(nèi)的壓力的關(guān)系]

圖18是表示配管的每個長度的處理容器12內(nèi)的壓力變化的一個例子的圖。圖18的(a)表示開始從氣體供給系統(tǒng)GP1向處理裝置101b的處理容器12內(nèi)的氣體供給起的處理容器12內(nèi)的壓力變化的實驗結(jié)果。圖18的(b)表示從氣體供給系統(tǒng)GP1向處理裝置101b的處理容器12內(nèi)的氣體供給停止并對處理容器12內(nèi)進(jìn)行排氣時的處理容器12內(nèi)的壓力變化的實驗結(jié)果。另外，在圖18中，P₁₁表示從氣體供給系統(tǒng)GP1內(nèi)的流量控制器FD到處理裝置101b的配管長為0.5m時的處理容器12內(nèi)的壓力變化，P₂₂表示從氣體供給系統(tǒng)GP1內(nèi)的流量控制器FD到處理裝置101b的配管長為3.0m時的處理容器12內(nèi)的壓力變化。

如果參照圖18的(a)，則可知使用0.5m的配管時的壓力P₁₁比使用3.0m的配管時的壓力P₂₂早上升約0.1～0.2秒。另外，如果參照18(b)，則可知使用0.5m的配管時的壓力P₁₁比使用3.0m的配管時的壓力P₂₂早下降約1秒。這樣，通過縮短從氣體供給系統(tǒng)GP1內(nèi)的流量控制器FD到處理裝置101b的配管，能夠提高處理容器12內(nèi)的壓力的應(yīng)答特性。

其中，關(guān)于本實施例的氣體供給系統(tǒng)GP1內(nèi)的各流量控制單元FU，例如像使用圖2說明的那樣，二次側(cè)閥FV2配置于配置有流量控制器FD的基座212的面212a的背側(cè)的面212b，流量控制器FD和一次側(cè)閥FV1利用貫通基座212的直線狀的配管GL1連接。由此，能夠縮短從流量控制器FD到處理裝置101b的配管所包括的配管GL2。因此，本實施例的氣體供給系統(tǒng)GP1能夠提高處理容器12內(nèi)的壓力的應(yīng)答特性。

[實施例3]

接著，對實施例3進(jìn)行說明。圖19是表示實施例3中的處理系統(tǒng)10b的運(yùn)用方法的一個例子的流程圖。圖19所示的處理系統(tǒng)10b的運(yùn)用方法MT2是用于對多個閥V1的泄漏進(jìn)行檢測的方法。另外，本實施例的運(yùn)用方法MT2也可以在后述的實施例4和實施例5中的處理系統(tǒng)10c、實施例6中的處理系統(tǒng)10d中適用。

關(guān)于本實施例中的運(yùn)用方法MT2，為了檢測泄漏，首先，在步驟ST21中，停止全部的流量控制單元FU。在緊接著的步驟ST22中，關(guān)閉全部的閥V1、閥V2和閥V3。在緊接著的步驟ST23中，打開全部的閥V4。然后，在步驟ST24中，利用壓力計PM計量排氣管EL內(nèi)的流路的壓力。

在進(jìn)行步驟ST24的壓力計量時，關(guān)閉與氣體供給源GS連接的全部的閥V1、閥V2和閥V3，停止全部的流量控制單元FU，因此，如果閥V1沒有泄漏，排氣管EL內(nèi)的壓力就幾乎不會變動。因此，在步驟ST24中，通過判定壓力計PM的計量值是否發(fā)生變動，就能夠?qū)θ我粋€閥V1發(fā)生泄漏的情況進(jìn)行檢測。

[實施例4]

接著，對實施例4進(jìn)行說明。圖20是表示實施例4中的處理系統(tǒng)10c的一個例子的圖。本實施例的處理系統(tǒng)10c具有氣體供給系統(tǒng)GP2和處理裝置101b。處理裝置101b與在實施例2中說明的處理裝置101b相同，因此省略了說明。

氣體供給系統(tǒng)GP2包括第一機(jī)構(gòu)GM21、第二機(jī)構(gòu)GM22和第三機(jī)構(gòu)GM23。關(guān)于第一機(jī)構(gòu)GM21，在第一機(jī)構(gòu)GM21內(nèi)的綜合部GI的個數(shù)比氣體供給系統(tǒng)GP1的第一機(jī)構(gòu)GM1內(nèi)的綜合部GI的個數(shù)多的方面，與第一機(jī)構(gòu)GM1是不同的，但是在其以外的方面，與第一機(jī)構(gòu)GM1是相同的。因此，如圖20所示，從第一機(jī)構(gòu)GM21出發(fā)，延伸了比第一機(jī)構(gòu)GM1多的數(shù)量的配管L2。

在具有與第一機(jī)構(gòu)GM21內(nèi)的配管L2的個數(shù)相同的數(shù)量的配管L4和閥V4的方面，第三機(jī)構(gòu)GM23與氣體供給系統(tǒng)GP1的第三機(jī)構(gòu)GM3不同。與氣體供給系統(tǒng)GP1的第三機(jī)構(gòu)GM3內(nèi)的排氣管EL同樣，第三機(jī)構(gòu)GM23內(nèi)的排氣管EL與排氣裝置50和排氣裝置51之間的配管連接。

第二機(jī)構(gòu)GM22具有多個流量控制單元組FUG。在圖20所示的例子中，第二機(jī)構(gòu)GM22內(nèi)的多個流量控制單元組FUG的個數(shù)是3個，但流量控制單元組FUG的個數(shù)不限于此。多個流量控制單元組FUG的每一個具有多個流量控制單元FU。多個流量控制單元FU的每一個具有一次側(cè)閥FV1、流量控制器FD和二次側(cè)閥FV2。另外，在本實施例的各流量控制單元FU中，也與實施例1～3同樣，例如使用圖2說明的那樣，一次側(cè)閥FV1和二次側(cè)閥FV2配置于配置有流量控制器FD的基座212的面212a的背側(cè)的面212b，流量控制器FD與一次側(cè)閥FV1之間利用貫通基座212的直線狀的配管GL1連接，流量控制器FD與二次側(cè)閥FV2之間利用貫通基座212的直線狀的配管GL2連接。另外，除了一次側(cè)閥FV1、流量控制器FD和二次側(cè)閥FV2，對于圖20所例示的構(gòu)成氣體供給系統(tǒng)GP2的其它構(gòu)成部件，同樣地，也分別配置于基座212的各自的面，配置于各自的面的構(gòu)成部件彼此利用貫通基座212的直線狀的配管連接。

在第二機(jī)構(gòu)GM22中，各流量控制單元組FUG內(nèi)的流量控制單元FU的個數(shù)比氣體供給系統(tǒng)GP1的各流量控制單元組FUG內(nèi)的流量控制單元FU的個數(shù)多。第二機(jī)構(gòu)GM22具有多個分支管BL1(第一分支管BL1)、多個分支管BL2(第二分支管BL2)、多個閥V5(第五閥V5)、多個閥V6(第六閥V6)、多個合流管ML1(第一合流管ML1)和多個合流管ML2(第二合流管ML2)。

多個分支管BL1分別與多個流量控制單元FU連接。多個分支管BL2也分別與多個流量控制單元FU連接。即：一對分支管BL1和分支管BL2從各流量控制單元FU的輸出分支。在各分支管BL1上設(shè)置有閥V5，在各分支管BL2上設(shè)置有閥V6。

多個合流管ML1構(gòu)成為在每個流量控制單元組FUG中、使來自多個分支管BL1的氣體合流。即：與對應(yīng)的一個流量控制單元組FUG內(nèi)的多個流量控制單元FU連接的多個分支管BL1與一個合流管ML1連接。另外，多個合流管ML2構(gòu)成為在每個流量控制單元組FUG中、使來自多個分支管BL2的氣體合流。即：與對應(yīng)的一個流量控制單元組FUG的多個流量控制單元FU連接的多個分支管BL2與一個合流管ML2連接。

另外，圖20所示的氣體供給系統(tǒng)GP2的第二機(jī)構(gòu)GM22還具有多個閥V7(第七閥V7)、多個閥V8(第八閥V8)、多個閥V9(第九閥V9)和多個閥V10(第十閥V10)。

各合流管ML1通過閥V7與噴頭SH內(nèi)的多個氣體噴出部中對應(yīng)的氣體噴出部連接。另外，各合流管ML1通過閥V8與排氣裝置50和排氣裝置51之間的配管連接。即：各合流管ML1分支為具有閥V7的配管LA和具有閥V8的配管LB。配管LA與配管LM合流，該配管LM與噴頭SH內(nèi)的多個氣體噴出部中對應(yīng)的氣體噴出部連接。另外，配管LB與排氣裝置50和排氣裝置51之間的配管連接。

各合流管ML2通過閥V9與噴頭SH內(nèi)的多個氣體噴出部中對應(yīng)的氣體噴出部連接。另外，各合流管ML2通過閥V10與排氣裝置50和排氣裝置51之間的配管連接。即：各合流管ML2分支為具有閥V9的配管LC和具有閥V10的配管LD。配管LC與對來自相同的流量控制單元組FUG的氣體進(jìn)行引導(dǎo)的配管LA一起與配管LM合流，該配管LM與噴頭SH內(nèi)的多個氣體噴出部中對應(yīng)的氣體噴出部連接。另外，配管LD與排氣裝置50和排氣裝置51之間的配管連接。

另外，本實施例中的處理系統(tǒng)10c還具有閥V11(第十一閥V11)。閥V11設(shè)置在連接噴頭SH和設(shè)置于處理容器12的下部的排氣管52(參照圖2)的配管上。在將氣體供給系統(tǒng)GP2內(nèi)的氣體排出時打開閥V11。通過打開閥V11，噴頭SH內(nèi)的氣體向排氣裝置50排出。從而能夠?qū)婎^SH內(nèi)的氣體高速地排出。

圖21是對涉及閥V11的配置的變形例進(jìn)行說明的圖。如圖21所示，噴頭SH具有多個氣體噴出部，例如氣體噴出部D1、氣體噴出部D2和氣體噴出部D3。氣體噴出部D1包括氣體擴(kuò)散室36a(1)，氣體噴出部D2包括氣體擴(kuò)散室36a(2)，氣體噴出部D3包括氣體擴(kuò)散室36a(3)。在圖21所示的變形例中，與氣體擴(kuò)散室36a(1)連接的氣體噴出孔34a的個數(shù)比與氣體擴(kuò)散室36a(3)連接的氣體噴出孔34a的個數(shù)少。因此，氣體噴出部D3的傳導(dǎo)比氣體噴出部D1的傳導(dǎo)高。因此，為了將噴頭SH內(nèi)的氣體高速地排出，通過具有閥V11的配管連接氣體噴出部D1和氣體噴出部D3。在將氣體供給系統(tǒng)GP2內(nèi)的氣體排出時打開閥V11。由此，在排出氣體供給系統(tǒng)GP2內(nèi)的氣體時，來自氣體噴出部D1的氣體流向氣體噴出部D3，通過處理容器12內(nèi)的空間被高速地排出。

在以上說明的氣體供給系統(tǒng)GP2中，與氣體供給系統(tǒng)GP1同樣，也能夠高速地、即以短時間置換殘留在該氣體供給系統(tǒng)GP2內(nèi)的流路內(nèi)的氣體。另外，能夠根據(jù)壓力計PM的計量結(jié)果判定殘留在氣體供給系統(tǒng)GP2內(nèi)的氣體的排氣是否已結(jié)束。另外，能夠從壓力計PM的計量結(jié)果檢測氣體供給系統(tǒng)GP2內(nèi)的閥V1的泄漏。

另外，在氣體供給系統(tǒng)GP2中，通過打開分別設(shè)置在與各流量控制單元FU連接的一對分支管BL1和分支管BL2上的閥V5和閥V6中的一者，能夠?qū)⒃诟髁髁靠刂茊卧MFUG的多個流量控制單元FU中來自一部分流量控制單元FU的氣體A供給合流管ML1，將來自另一部分的氣體B供給合流管ML2。

根據(jù)本實施例的具有氣體供給系統(tǒng)GP2的處理系統(tǒng)10c，能夠?qū)碜远鄠€合流管ML1的氣體A和來自多個合流管ML2的氣體B交替地供給處理容器12內(nèi)。氣體A和氣體B是種類不同的氣體時，能夠提高對半導(dǎo)體晶片W交替地進(jìn)行不同的等離子體處理的工藝的生產(chǎn)量。

另外，根據(jù)本實施例的處理系統(tǒng)10c，也能夠從合流管ML1向處理容器12內(nèi)連續(xù)地供給氣體A，將來自合流管ML2的氣體B斷續(xù)地、即脈沖狀地供給處理容器12內(nèi)。在這種情況下，通過合流管ML2向處理容器12內(nèi)供給的氣體可以是與通過合流管ML1向處理容器12內(nèi)供給的氣體不同種類的氣體，也可以是相同種類的氣體。

以下，對實施例4中的處理系統(tǒng)10c的運(yùn)用方法進(jìn)行說明。圖22是表示實施例4中的處理系統(tǒng)10c的運(yùn)用方法的一個例子的流程圖。圖22所示的運(yùn)用方法MT3是向處理容器12內(nèi)交替地供給不同的氣體，從而在處理容器12內(nèi)交替地進(jìn)行不同的等離子體處理的方法。圖23是表示圖22所示的運(yùn)用方法中的氣體的流量的變化的一個例子的時間圖。圖23的上部是在運(yùn)用方法MT3的步驟ST33以后在合流管ML1流動的氣體A的流量和在合流管ML2中流動的氣體B的流量的時間圖。另外，圖23的中部是步驟ST35和步驟ST37中在處理容器12內(nèi)流動的氣體A的流量的時間圖。另外，圖23的下部是步驟ST35和步驟ST37中在處理容器12內(nèi)流動的氣體B的流量的時間圖。以下，參照圖22和圖23進(jìn)行說明。

在本實施例的運(yùn)用方法MT3中，首先，在步驟ST31中，關(guān)閉閥V2、閥V3和全部的閥V4。在緊接著的步驟ST32中，打開多個閥V1中的規(guī)定的閥V1。在緊接著的步驟ST33中，利用多個流量控制單元組FUG內(nèi)的多個流量控制單元FU調(diào)整氣體的流量。在緊接著的步驟ST34中，打開分別設(shè)置在與各流量控制單元FU連接的一對分支管BL1和分支管BL2上的閥V5和閥V6中的一者。即：從各流量控制單元組FUG內(nèi)的多個流量控制單元FU中的一部分流量控制單元FU向合流管ML1供給氣體A，從另一部分流量控制單元FU向合流管ML2供給氣體B。例如，圖23的上部的時間圖所示的流量的氣體A在合流管ML1中流動，該時間圖所示的流量的氣體B在合流管ML2中流動。

在緊接著的步驟ST35中，打開多個閥V7，關(guān)閉多個閥V8。另外，關(guān)閉多個閥V9，打開多個閥V10。由此，來自多個合流管ML1的氣體A通過配管LM被供給到噴頭SH。另外，來自多個合流管ML2的氣體B通過配管LD被排出。由此，如圖23的中部和下部的時間圖所示，在步驟ST35中，向處理容器12內(nèi)僅供給氣體A。然后，從噴頭SH供給的氣體A被激發(fā)，進(jìn)行針對半導(dǎo)體晶片W的等離子體處理。

在緊接著的步驟ST36中，關(guān)閉多個閥V7、多個閥V8和多個閥V9，打開多個閥V10。由此，停止從多個合流管ML1向噴頭SH的氣體A的供給。另外，來自多個合流管ML2的氣體B通過配管LD被排出。接著，打開閥V11。由此，排出噴頭SH內(nèi)的氣體。然后，關(guān)閉閥V11。

在緊接著的步驟ST37中，打開多個閥V9，關(guān)閉多個閥V10。另外，關(guān)閉多個閥V7，打開多個閥V8。由此，通過配管LM將來自多個合流管ML2的氣體B供給噴頭SH。另外，通過配管LB將來自多個合流管ML1的氣體A排出。由此，如圖23的中部和下部的時間圖所示，在步驟ST37中，向處理容器12內(nèi)僅供給氣體B。然后，從噴頭SH供給的氣體B被激發(fā)，針對半導(dǎo)體晶片W進(jìn)行與步驟ST35不同的等離子體處理。

在緊接著的步驟ST38中，判定是否終止步驟ST35和步驟ST37的交替的重復(fù)。在步驟ST38中，例如，判定是否將步驟ST35和步驟ST37交替地重復(fù)規(guī)定次數(shù)。在步驟ST38中，在判定不終止步驟ST35和步驟ST37的交替的重復(fù)時，實施步驟ST39。

在步驟ST39中，關(guān)閉多個閥V7、多個閥V9和多個閥V10，打開多個閥V8。由此，停止從多個合流管ML2向噴頭SH的氣體B的供給。另外，來自多個合流管ML1的氣體A通過配管LB被排出。接著，打開閥V11。由此，排出噴頭SH內(nèi)的氣體。然后，關(guān)閉閥V11，再次實施從步驟ST35的處理。

另一方面，在步驟ST38中，在判定為終止步驟ST35和步驟ST37的交替的重復(fù)時，終止運(yùn)用方法MT3。另外，關(guān)于從步驟ST31至步驟ST39的處理，通過處理裝置101b的各部根據(jù)來自控制部Cnt的控制而動作，從而被實現(xiàn)。根據(jù)本實施例的運(yùn)用方法MT3，能夠?qū)碜远鄠€合流管ML1的氣體A和來自多個合流管ML2的氣體B交替地供給處理容器12內(nèi)，使沒有供給到處理容器12內(nèi)的氣體流向排氣側(cè)。由此，能夠高速地進(jìn)行向處理容器12內(nèi)供給的氣體的變更。從而能夠提高對半導(dǎo)體晶片W交替地進(jìn)行不同的等離子體處理的工藝的生產(chǎn)量。

此處，對運(yùn)用方法MT3所使用的氣體A和氣體B進(jìn)行例示。圖24是對圖22的流程圖所示的在步驟ST35中使用的氣體A和在步驟ST37中使用的氣體B進(jìn)行例示的表。在圖24所示的表中，附加了點(diǎn)圖案的欄的氣體A和氣體B是在其步驟中被排出的氣體，沒有附加點(diǎn)圖案的欄的氣體A和氣體B是在其步驟中向處理容器12內(nèi)供給的氣體。

如圖24所示，例如，關(guān)于在初次的步驟ST35中向處理容器12內(nèi)供給的氣體A，可以使用包含O₂氣、Ar氣和CF₄氣體的混合氣體。另外，關(guān)于在初次的步驟ST35中被排出的氣體B，可以使用包含O₂氣、Ar氣和SiCl₄氣體的混合氣體。另外，初次的步驟ST35的氣體A是用于對氧化硅膜等被蝕刻層進(jìn)行蝕刻的氣體，氣體B是具有堆積性的氣體。即：在初次的步驟ST35中，可以對被蝕刻層進(jìn)行蝕刻，并且可以為后續(xù)的步驟ST37準(zhǔn)備堆積性的氣體B。

在緊接著的步驟ST37中被排出的氣體A是包含O₂氣和Ar氣的混合氣體，在該步驟ST37中向處理容器12內(nèi)供給的氣體B是包含O₂氣、Ar氣和SiCl₄氣體的混合氣體。即：在該步驟ST37中，能夠在包含被蝕刻層的被處理體上形成堆積物，并且可以準(zhǔn)備后續(xù)的步驟ST35用的另外的氣體A。

在緊接著的步驟ST35中向處理容器12內(nèi)供給的氣體A是包含O₂氣和Ar氣的堆積性的混合氣體，在該步驟ST35中被排出的氣體B是包含O₂氣、Ar氣和CF₄氣體的混合氣體。即：在該步驟ST35中，可以在被處理體上形成堆積物，并且能夠準(zhǔn)備被蝕刻層的蝕刻用的氣體B。

在緊接著的步驟ST37中向處理容器12內(nèi)供給的氣體B是包含O₂氣、Ar氣和CF₄氣體的蝕刻用的混合氣體，在該步驟ST37中被排出的氣體A是包含O₂氣、Ar氣和SiCl₄氣體的堆積性的混合氣體。即：在該步驟ST37中，能夠?qū)Ρ晃g刻層進(jìn)行蝕刻，并且可以為后續(xù)的步驟ST35準(zhǔn)備堆積性的氣體A。然后，在后續(xù)的步驟ST35和步驟ST37中也將適宜的氣體A和適宜的氣體B中的一個供給處理容器12內(nèi)，將另一個排出。

這樣，根據(jù)本實施例的處理系統(tǒng)10c，例如如圖2所示，將構(gòu)成氣體供給系統(tǒng)GP2的構(gòu)成部件分別配置于基座212的各自的面，配置于各自的面的構(gòu)成部件彼此利用貫通基座212的直線狀的配管連接。由此，能夠減小連接構(gòu)成氣體供給系統(tǒng)GP2的各構(gòu)成部件間的配管的容量，并能夠縮短殘留在配管內(nèi)的氣體的排氣時間。因此，在像蝕刻用的氣體A和堆積性的氣體B那樣將不同種類的氣體斷續(xù)地脈沖狀地進(jìn)行切換并向處理容器12內(nèi)供給的本實施例的工藝中，能夠縮短各自的脈沖寬度。從而，在切換不同種類的氣體并對半導(dǎo)體晶片W交替地進(jìn)行不同的等離子體處理的工藝中，能夠提高工藝的生產(chǎn)量。

另外，由于能夠減小連接構(gòu)成氣體供給系統(tǒng)GP2的各構(gòu)成部件間的配管的容量，因此能夠提高氣體的流量的應(yīng)答性，并能夠縮短在處理容器12內(nèi)直到氣體的流量穩(wěn)定的等待時間。由此，在將不同種類的氣體斷續(xù)地脈沖狀地進(jìn)行切換并向處理容器12內(nèi)供給的本實施例的工藝中，能夠縮短各自的脈沖寬度。從而，在一邊切換不同種類的氣體一邊對半導(dǎo)體晶片W交替地進(jìn)行不同的等離子體處理的工藝中，能夠提高工藝的生產(chǎn)量。

另外，由于能夠減小連接構(gòu)成氣體供給系統(tǒng)GP2的各構(gòu)成部件間的配管的容量，因此能夠減少在置換氣體時排出的氣體的量。由此，能夠減少不必要地消耗的氣體。

[實施例5]

接著，對實施例5進(jìn)行說明。圖25是表示實施例5中的處理系統(tǒng)10c的運(yùn)用方法的一個例子的流程圖。圖25所示的運(yùn)用方法MT4是向處理容器12內(nèi)連續(xù)地供給氣體A，斷續(xù)地、即脈沖狀地供給氣體B，從而進(jìn)行等離子體處理的方法。另外，本實施例中的處理系統(tǒng)10c與實施例4中說明的處理系統(tǒng)10c相同，因此省略了說明。

圖26是表示圖25所示的運(yùn)用方法MT4中的氣體的流量變化的一個例子的時間圖。圖26的上部是在運(yùn)用方法MT4的步驟ST46以后在合流管ML1中流動的氣體A的流量和在合流管ML2中流動的氣體B的流量的時間圖。另外，圖26的中部是步驟ST46和步驟ST47中在處理容器12內(nèi)流動的氣體A的流量的時間圖。另外，圖26的下部是步驟ST46和步驟ST47中在處理容器12內(nèi)流動的氣體B的流量的時間圖。以下，參照圖25和圖26進(jìn)行說明。

在本實施例的運(yùn)用方法MT4中，首先，進(jìn)行與運(yùn)用方法MT3的步驟ST31～步驟ST34相同的步驟。在緊接著的步驟ST45中，打開多個閥V7，關(guān)閉多個閥V8。由此，將來自合流管ML1的氣體A供給到噴頭SH。與此幾乎同時，在步驟ST46中，關(guān)閉多個閥V9和多個閥V10。由此，在閥V9和閥V10的上游的流路內(nèi)積聚氣體B。此時，該上游的流路、即包括合流管ML2的流路內(nèi)的壓力變成比氣體A所流動的合流管ML1內(nèi)的流路內(nèi)的壓力高的壓力。在步驟ST46的實施中，在處理容器12內(nèi)氣體A被激發(fā)，對半導(dǎo)體晶片W進(jìn)行利用氣體A的等離子體的處理。

在緊接著的步驟ST47中，打開多個閥V9。由此，將積聚在閥V9和閥V10的上游的流路內(nèi)的氣體B供給到噴頭SH，從噴頭SH向處理容器12內(nèi)供給氣體B。然后，在處理容器12內(nèi)氣體A和氣體B的混合氣體被激發(fā)，對半導(dǎo)體晶片W進(jìn)行利用該混合氣體的等離子體的處理。另外，在步驟ST46中，將包括氣體B所流動的合流管ML2的流路內(nèi)的壓力設(shè)定為高的壓力，因此能夠使比氣體A的流量少的流量的氣體B在配管LM內(nèi)進(jìn)行混合，并供給到噴頭SH。

在緊接著的步驟ST48中，判定是否終止步驟ST46和步驟ST47的交替的重復(fù)。在步驟ST48中，例如，判定是否將步驟ST46和步驟ST47交替地重復(fù)規(guī)定次數(shù)。在步驟ST48中，在判定不終止步驟ST46和步驟ST47的交替的重復(fù)時，再次實施從步驟ST46開始的處理。另一方面，在步驟ST48中，在判定終止步驟ST46和步驟ST47的交替的重復(fù)時，終止運(yùn)用方法MT4。

根據(jù)本實施例的運(yùn)用方法MT4，能夠在向處理容器12內(nèi)連續(xù)地供給的氣體A中斷續(xù)且高速地添加氣體B。另外，氣體A和氣體B可以是異種的氣體，也可以是同種的氣體。因此，能夠交替地實施使用氣體A的等離子體處理和在氣體A中添加了異種的氣體B的等離子體處理。另外，能夠交替地實施使用氣體A的等離子體處理和在氣體A中添加了同種的氣體B、即增加了氣體A的流量的等離子體處理。

其中，在本實施例的處理系統(tǒng)10c中，例如如圖2所示，也將構(gòu)成氣體供給系統(tǒng)GP2的構(gòu)成部件分別配置于基座212的各自的面，配置于各自的面的構(gòu)成部件彼此利用貫通基座212的直線狀的配管連接。由此，能夠減小連接構(gòu)成氣體供給系統(tǒng)GP2的各構(gòu)成部件間的配管的容量，并能夠縮短殘留在配管內(nèi)的氣體的排氣時間。因此，在將氣體A連續(xù)地供給處理容器12內(nèi)、同時將氣體B脈沖狀地斷續(xù)地供給處理容器12內(nèi)的本實施例的工藝中，能夠縮短氣體B的各自的脈沖寬度。從而，在交替地進(jìn)行使用氣體A對半導(dǎo)體晶片W進(jìn)行的規(guī)定的等離子體處理與使用氣體A和氣體B對半導(dǎo)體晶片W進(jìn)行的其它的等離子體處理的工藝中，能夠提高工藝的生產(chǎn)量。

另外，由于能夠減小連接構(gòu)成氣體供給系統(tǒng)GP2的各構(gòu)成部件間的配管的容量，因此能夠提高氣體的流量的應(yīng)答性，并能夠縮短在處理容器12內(nèi)直到氣體的流量穩(wěn)定的等待時間。由此，在將氣體B脈沖狀地斷續(xù)地供給處理容器12內(nèi)的本實施例的工藝中，能夠縮短氣體B的各自的脈沖寬度。從而，在交替地進(jìn)行使用氣體A對半導(dǎo)體晶片W進(jìn)行的規(guī)定的等離子體處理與使用氣體A和氣體B對半導(dǎo)體晶片W進(jìn)行的其它的等離子體處理的工藝中，能夠提高工藝的生產(chǎn)量。

[實施例6]

接著，對實施例6進(jìn)行說明。圖27是表示實施例6中的處理系統(tǒng)10d的一個例子的圖。圖27所示的處理系統(tǒng)10d具有氣體供給系統(tǒng)GP3、反應(yīng)器部RA和反應(yīng)器部RB。反應(yīng)器部RA和反應(yīng)器部RB與在實施例1或者實施例2中說明的反應(yīng)器部(處理裝置101a或者處理裝置101b)相同。

與使用圖20說明的實施例4的氣體供給系統(tǒng)GP2同樣，氣體供給系統(tǒng)GP3具有第一機(jī)構(gòu)GM21和第三機(jī)構(gòu)GM23。本實施例中的氣體供給系統(tǒng)GP3還具有第二機(jī)構(gòu)GM32。另外，在實施例4中的處理系統(tǒng)10c中，第二機(jī)構(gòu)GM22的合流管ML1和合流管ML2與單一的反應(yīng)器部的噴頭SH連接，但是在本實施例的處理系統(tǒng)10d中，第二機(jī)構(gòu)GM32的多個合流管ML1分別與反應(yīng)器部RA的噴頭SH的多個氣體噴出部連接，多個合流管ML2分別與反應(yīng)器部RB的噴頭SH的多個氣體噴出部連接。

另外，在本實施例的處理系統(tǒng)10d中，第三機(jī)構(gòu)GM23的排氣管EL可以與反應(yīng)器部RA的排氣裝置50和排氣裝置51之間的配管、或者反應(yīng)器部RB的排氣裝置50和排氣裝置51之間的配管連接。另外，在本實施例的各流量控制單元FU中，也與實施例1～5同樣，將一次側(cè)閥FV1和二次側(cè)閥FV2例如像使用圖2說明的那樣地配置于配置有流量控制器FD的基座212的面212a的背側(cè)的面212b，流量控制器FD與一次側(cè)閥FV1之間利用貫通基座212的直線狀的配管GL1連接，流量控制器FD與二次側(cè)閥FV2之間利用貫通基座212的直線狀的配管GL2連接。

根據(jù)本實施例的處理系統(tǒng)10d，能夠從單一的氣體供給系統(tǒng)GP3向反應(yīng)器部RA的處理容器12內(nèi)供給氣體A，向反應(yīng)器部RB的處理容器12內(nèi)供給氣體B。氣體A和氣體B可以是異種的氣體，也可以是同種的氣體。當(dāng)氣體A和氣體B是異種的氣體時，能夠在反應(yīng)器部RA和反應(yīng)器部RB內(nèi)進(jìn)行不同的等離子體處理。另一方面，當(dāng)氣體A和氣體B是同種的氣體時，能夠在反應(yīng)器部RA和反應(yīng)器部RB內(nèi)進(jìn)行相同的等離子體處理。

其中，在本實施例的處理系統(tǒng)10d中，例如如圖2所示，也將構(gòu)成氣體供給系統(tǒng)GP3的構(gòu)成部件分別配置于基座212的各自的面，配置于各自的面的構(gòu)成部件彼此利用貫通基座212的直線狀的配管連接。由此，能夠減小連接構(gòu)成氣體供給系統(tǒng)GP3的各構(gòu)成部件間的配管的容量，并能夠縮短殘留在配管內(nèi)的氣體的排氣時間。因此，在將不同種類的氣體進(jìn)行切換并供給各自的反應(yīng)器部的處理容器12內(nèi)的工藝中，能夠縮短直至氣體被置換的等待時間。從而，在使用多個反應(yīng)器部、切換不同種類的氣體并對半導(dǎo)體晶片W交替地進(jìn)行不同的等離子體處理的工藝中，能夠提高在各自的反應(yīng)器部中實施的工藝的生產(chǎn)量。

另外，由于能夠減小連接構(gòu)成氣體供給系統(tǒng)GP3的各構(gòu)成部件間的配管的容量，因此能夠提高氣體的流量的應(yīng)答性，并能夠縮短在各自的反應(yīng)器部的處理容器12中氣體的流量直至穩(wěn)定的等待時間。由此，在將不同種類的氣體進(jìn)行切換并供給各自的反應(yīng)器部的處理容器12內(nèi)的工藝中，能夠縮短各個種類的氣體的供給時間。從而，在使用多個反應(yīng)器部、切換不同種類的氣體并對半導(dǎo)體晶片W交替地進(jìn)行不同的等離子體處理的工藝中，能夠提高在各自的反應(yīng)器部中實施的工藝的生產(chǎn)量。

另外，由于能夠減小連接構(gòu)成氣體供給系統(tǒng)GP3的各構(gòu)成部件間的配管的容量，因此能夠減少在置換氣體時排出的氣體的量。由此，在使用多個反應(yīng)器部的工藝中，能夠減少不必要地消耗的氣體。

以上，使用各實施例對氣體供給系統(tǒng)和氣體供給控制方法進(jìn)行了說明，但氣體供給系統(tǒng)和氣體供給控制方法不限于上述的各實施例，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以有各種的變形和改良。另外，上述多個實施例所記載的事項可以在不矛盾的范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)組合。

例如，在上述的各實施例中，作為處理裝置以電容耦合型的等離子體處理裝置為例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明的思想可以適用于電感耦合型的等離子體處理裝置、使用微波作為等離子體源的等離子體處理裝置等的任意類型的等離子體處理裝置。另外，在上述的各實施例的處理系統(tǒng)所包括的處理裝置中，利用噴頭提供多個氣體噴出部，但是只要能夠向處理容器內(nèi)的不同的多個區(qū)域、即被處理體的多個區(qū)域供給氣體，就可以以任意的方式提供多個氣體噴出部。

另外，在上述的各實施例中，利用處理裝置所處理的被處理體不限于半導(dǎo)體晶片W，例如，也可以是平板顯示器用的大型基板、EL(EctroLuminescence)元件或者太陽能電池用的基板等。